]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Vary reduction aggressiveness as a function of thinking time
[stockfish] / src / search.cpp
index 409ad20afca6c2bea6f64cdea1b4566975bcb395..ab37e480fc5d50bdb10f79b6e3f08b8e2d0d1e5a 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -23,6 +23,7 @@
 ////
 
 #include <cassert>
+#include <cmath>
 #include <cstring>
 #include <fstream>
 #include <iostream>
@@ -41,6 +42,8 @@
 #include "tt.h"
 #include "ucioption.h"
 
+using std::cout;
+using std::endl;
 
 ////
 //// Local definitions
@@ -50,56 +53,79 @@ namespace {
 
   /// Types
 
-  // IterationInfoType stores search results for each iteration
-  //
-  // Because we use relatively small (dynamic) aspiration window,
-  // there happens many fail highs and fail lows in root. And
-  // because we don't do researches in those cases, "value" stored
-  // here is not necessarily exact. Instead in case of fail high/low
-  // we guess what the right value might be and store our guess
-  // as a "speculated value" and then move on. Speculated values are
-  // used just to calculate aspiration window width, so also if are
-  // not exact is not big a problem.
 
-  struct IterationInfoType {
+  // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
+  // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
+  // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
+  // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
 
-    IterationInfoType(Value v = Value(0), Value sv = Value(0))
-    : value(v), speculatedValue(sv) {}
+  class ThreadsManager {
+    /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
+       need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
+       static storage duration are automatically set to zero before enter main()
+    */
+  public:
+    void init_threads();
+    void exit_threads();
+
+    int active_threads() const { return ActiveThreads; }
+    void set_active_threads(int newActiveThreads) { ActiveThreads = newActiveThreads; }
+    void incrementNodeCounter(int threadID) { threads[threadID].nodes++; }
+    void incrementBetaCounter(Color us, Depth d, int threadID) { threads[threadID].betaCutOffs[us] += unsigned(d); }
+
+    void resetNodeCounters();
+    void resetBetaCounters();
+    int64_t nodes_searched() const;
+    void get_beta_counters(Color us, int64_t& our, int64_t& their) const;
+    bool available_thread_exists(int master) const;
+    bool thread_is_available(int slave, int master) const;
+    bool thread_should_stop(int threadID) const;
+    void wake_sleeping_threads();
+    void put_threads_to_sleep();
+    void idle_loop(int threadID, SplitPoint* waitSp);
+    bool split(const Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
+               Depth depth, bool mateThreat, int* moves, MovePicker* mp, int master, bool pvNode);
 
-    Value value, speculatedValue;
-  };
+  private:
+    friend void poll(SearchStack ss[], int ply);
 
+    int ActiveThreads;
+    volatile bool AllThreadsShouldExit, AllThreadsShouldSleep;
+    Thread threads[MAX_THREADS];
+    SplitPoint SplitPointStack[MAX_THREADS][ACTIVE_SPLIT_POINTS_MAX];
 
-  // The BetaCounterType class is used to order moves at ply one.
-  // Apart for the first one that has its score, following moves
-  // normally have score -VALUE_INFINITE, so are ordered according
-  // to the number of beta cutoffs occurred under their subtree during
-  // the last iteration. The counters are per thread variables to avoid
-  // concurrent accessing under SMP case.
+    Lock MPLock, WaitLock;
 
-  struct BetaCounterType {
+#if !defined(_MSC_VER)
+    pthread_cond_t WaitCond;
+#else
+    HANDLE SitIdleEvent[MAX_THREADS];
+#endif
 
-    BetaCounterType();
-    void clear();
-    void add(Color us, Depth d, int threadID);
-    void read(Color us, int64_t& our, int64_t& their);
   };
 
 
-  // The RootMove class is used for moves at the root at the tree.  For each
+  // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each
   // root move, we store a score, a node count, and a PV (really a refutation
   // in the case of moves which fail low).
 
   struct RootMove {
 
-    RootMove();
-    bool operator<(const RootMove&); // used to sort
+    RootMove() { nodes = cumulativeNodes = ourBeta = theirBeta = 0ULL; }
+
+    // RootMove::operator<() is the comparison function used when
+    // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
+    // than a move m2 if it has a higher score, or if the moves
+    // have equal score but m1 has the higher node count.
+    bool operator<(const RootMove& m) const {
+
+        return score != m.score ? score < m.score : theirBeta <= m.theirBeta;
+    }
 
     Move move;
     Value score;
-    int64_t nodes, cumulativeNodes;
+    int64_t nodes, cumulativeNodes, ourBeta, theirBeta;
     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
-    int64_t ourBeta, theirBeta;
   };
 
 
@@ -110,16 +136,18 @@ namespace {
 
   public:
     RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]);
-    inline Move get_move(int moveNum) const;
-    inline Value get_move_score(int moveNum) const;
-    inline void set_move_score(int moveNum, Value score);
-    inline void set_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes);
-    inline void set_beta_counters(int moveNum, int64_t our, int64_t their);
+
+    int move_count() const { return count; }
+    Move get_move(int moveNum) const { return moves[moveNum].move; }
+    Value get_move_score(int moveNum) const { return moves[moveNum].score; }
+    void set_move_score(int moveNum, Value score) { moves[moveNum].score = score; }
+    Move get_move_pv(int moveNum, int i) const { return moves[moveNum].pv[i]; }
+    int64_t get_move_cumulative_nodes(int moveNum) const { return moves[moveNum].cumulativeNodes; }
+
+    void set_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes);
+    void set_beta_counters(int moveNum, int64_t our, int64_t their);
     void set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]);
-    inline Move get_move_pv(int moveNum, int i) const;
-    inline int64_t get_move_cumulative_nodes(int moveNum) const;
-    inline int move_count() const;
-    inline void sort();
+    void sort();
     void sort_multipv(int n);
 
   private:
@@ -129,76 +157,81 @@ namespace {
   };
 
 
-  /// Constants
+  /// Adjustments
 
-  // Search depth at iteration 1
-  const Depth InitialDepth = OnePly /*+ OnePly/2*/;
+  // Step 6. Razoring
 
-  // Depth limit for selective search
-  const Depth SelectiveDepth = 7 * OnePly;
+  // Maximum depth for razoring
+  const Depth RazorDepth = 4 * OnePly;
 
-  // Use internal iterative deepening?
-  const bool UseIIDAtPVNodes = true;
-  const bool UseIIDAtNonPVNodes = true;
+  // Dynamic razoring margin based on depth
+  inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
 
-  // Internal iterative deepening margin. At Non-PV moves, when
-  // UseIIDAtNonPVNodes is true, we do an internal iterative deepening
-  // search when the static evaluation is at most IIDMargin below beta.
-  const Value IIDMargin = Value(0x100);
+  // Step 8. Null move search with verification search
 
-  // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
-  // better than the second best move.
-  const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
+  // Null move margin. A null move search will not be done if the static
+  // evaluation of the position is more than NullMoveMargin below beta.
+  const Value NullMoveMargin = Value(0x200);
 
-  // Problem margin. If the score of the first move at iteration N+1 has
-  // dropped by more than this since iteration N, the boolean variable
-  // "Problem" is set to true, which will make the program spend some extra
-  // time looking for a better move.
-  const Value ProblemMargin = Value(0x28);
+  // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
+  const Depth ThreatDepth = 5 * OnePly;
 
-  // No problem margin. If the boolean "Problem" is true, and a new move
-  // is found at the root which is less than NoProblemMargin worse than the
-  // best move from the previous iteration, Problem is set back to false.
-  const Value NoProblemMargin = Value(0x14);
+  // Step 9. Internal iterative deepening
 
-  // Null move margin. A null move search will not be done if the approximate
-  // evaluation of the position is more than NullMoveMargin below beta.
-  const Value NullMoveMargin = Value(0x300);
+  // Minimum depth for use of internal iterative deepening
+  const Depth IIDDepthAtPVNodes = 5 * OnePly;
+  const Depth IIDDepthAtNonPVNodes = 8 * OnePly;
+
+  // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
+  // when the static evaluation is at most IIDMargin below beta.
+  const Value IIDMargin = Value(0x100);
 
-  // Pruning criterions. See the code and comments in ok_to_prune() to
-  // understand their precise meaning.
-  const bool PruneEscapeMoves    = false;
-  const bool PruneDefendingMoves = false;
-  const bool PruneBlockingMoves  = false;
+  // Step 11. Decide the new search depth
 
-  // If the TT move is at least SingleReplyMargin better then the
+  // Extensions. Configurable UCI options
+  // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
+  Depth CheckExtension[2], SingleEvasionExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
+  Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
+
+  // Minimum depth for use of singular extension
+  const Depth SingularExtensionDepthAtPVNodes = 6 * OnePly;
+  const Depth SingularExtensionDepthAtNonPVNodes = 8 * OnePly;
+
+  // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
   // remaining ones we will extend it.
-  const Value SingleReplyMargin = Value(0x20);
+  const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
+
+  // Step 12. Futility pruning
 
-  // Margins for futility pruning in the quiescence search, and at frontier
-  // and near frontier nodes.
+  // Futility margin for quiescence search
   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
 
-  // Each move futility margin is decreased
-  const Value IncrementalFutilityMargin = Value(0x8);
+  // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
+  int32_t FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
+  int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
 
-  // Razoring
-  const Depth RazorDepth = 4*OnePly;
+  inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return Value(d < 7 * OnePly ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 0)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE); }
+  inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * OnePly ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
 
-  // Remaining depth:                 1 ply         1.5 ply       2 ply         2.5 ply       3 ply         3.5 ply
-  const Value RazorMargins[6]     = { Value(0x180), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x3C0), Value(0x3C0), Value(0x3C0) };
+  // Step 14. Reduced search
 
-  // Remaining depth:                 1 ply         1.5 ply       2 ply         2.5 ply       3 ply         3.5 ply
-  const Value RazorApprMargins[6] = { Value(0x520), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300) };
+  int ReductionLevel = 2; // 0 = most aggressive reductions, 7 = minimum reductions
 
+  // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
+  int8_t    PVReductionMatrix[8][64][64]; // [depth][moveNumber]
+  int8_t NonPVReductionMatrix[8][64][64]; // [depth][moveNumber]
 
-  /// Variables initialized by UCI options
+  inline Depth    pv_reduction(Depth d, int mn) { return (Depth)    PVReductionMatrix[ReductionLevel][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
+  inline Depth nonpv_reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) NonPVReductionMatrix[ReductionLevel][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
 
-  // Minimum number of full depth (i.e. non-reduced) moves at PV and non-PV nodes
-  int LMRPVMoves, LMRNonPVMoves; // heavy SMP read access for the latter
+  // Common adjustments
 
-  // Depth limit for use of dynamic threat detection
-  Depth ThreatDepth; // heavy SMP read access
+  // Search depth at iteration 1
+  const Depth InitialDepth = OnePly;
+
+  // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
+  // better than the second best move.
+  const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
 
   // Last seconds noise filtering (LSN)
   const bool UseLSNFiltering = true;
@@ -206,35 +239,27 @@ namespace {
   const Value LSNValue = value_from_centipawns(200);
   bool loseOnTime = false;
 
-  // Extensions. Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
-  // There is heavy SMP read access on these arrays
-  Depth CheckExtension[2], SingleReplyExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
-  Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
 
-  // Iteration counters
+  /// Global variables
+
+  // Iteration counter
   int Iteration;
-  BetaCounterType BetaCounter; // has per-thread internal data
 
   // Scores and number of times the best move changed for each iteration
-  IterationInfoType IterationInfo[PLY_MAX_PLUS_2];
+  Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
 
+  // Search window management
+  int AspirationDelta;
+
   // MultiPV mode
   int MultiPV;
 
   // Time managment variables
-  int SearchStartTime;
-  int MaxNodes, MaxDepth;
-  int MaxSearchTime, AbsoluteMaxSearchTime, ExtraSearchTime, ExactMaxTime;
-  int RootMoveNumber;
-  bool InfiniteSearch;
-  bool PonderSearch;
-  bool StopOnPonderhit;
-  bool AbortSearch; // heavy SMP read access
-  bool Quit;
-  bool FailHigh;
-  bool FailLow;
-  bool Problem;
+  int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, MaxSearchTime;
+  int AbsoluteMaxSearchTime, ExtraSearchTime, ExactMaxTime;
+  bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, PonderSearch, StopOnPonderhit;
+  bool FirstRootMove, AbortSearch, Quit, AspirationFailLow;
 
   // Show current line?
   bool ShowCurrentLine;
@@ -243,38 +268,23 @@ namespace {
   bool UseLogFile;
   std::ofstream LogFile;
 
-  // MP related variables
-  int ActiveThreads = 1;
+  // Multi-threads related variables
   Depth MinimumSplitDepth;
   int MaxThreadsPerSplitPoint;
-  Thread Threads[THREAD_MAX];
-  Lock MPLock;
-  Lock IOLock;
-  bool AllThreadsShouldExit = false;
-  const int MaxActiveSplitPoints = 8;
-  SplitPoint SplitPointStack[THREAD_MAX][MaxActiveSplitPoints];
-  bool Idle = true;
+  ThreadsManager TM;
 
-#if !defined(_MSC_VER)
-  pthread_cond_t WaitCond;
-  pthread_mutex_t WaitLock;
-#else
-  HANDLE SitIdleEvent[THREAD_MAX];
-#endif
-
-  // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different
-  // cache lines (64 bytes each) from the heavy SMP read accessed variables.
+  // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
+  // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
   int NodesSincePoll;
   int NodesBetweenPolls = 30000;
 
   // History table
   History H;
 
-
-  /// Functions
+  /// Local functions
 
   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]);
-  Value root_search(Position& pos, SearchStack ss[], RootMoveList& rml, Value alpha, Value beta);
+  Value root_search(Position& pos, SearchStack ss[], RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr);
   Value search_pv(Position& pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply, int threadID);
   Value search(Position& pos, SearchStack ss[], Value beta, Depth depth, int ply, bool allowNullmove, int threadID, Move excludedMove = MOVE_NONE);
   Value qsearch(Position& pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply, int threadID);
@@ -286,34 +296,22 @@ namespace {
   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
   bool value_is_mate(Value value);
   bool move_is_killer(Move m, const SearchStack& ss);
-  Depth extension(const Position& pos, Move m, bool pvNode, bool capture, bool check, bool singleReply, bool mateThreat, bool* dangerous);
+  Depth extension(const Position&, Move, bool, bool, bool, bool, bool, bool*);
   bool ok_to_do_nullmove(const Position& pos);
   bool ok_to_prune(const Position& pos, Move m, Move threat);
   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
-  void update_history(const Position& pos, Move m, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
+  Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
+  void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
   void update_killers(Move m, SearchStack& ss);
+  void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
 
-  bool fail_high_ply_1();
   int current_search_time();
   int nps();
-  void poll();
+  void poll(SearchStack ss[], int ply);
   void ponderhit();
-  void print_current_line(SearchStack ss[], int ply, int threadID);
   void wait_for_stop_or_ponderhit();
   void init_ss_array(SearchStack ss[]);
-
-  void idle_loop(int threadID, SplitPoint* waitSp);
-  void init_split_point_stack();
-  void destroy_split_point_stack();
-  bool thread_should_stop(int threadID);
-  bool thread_is_available(int slave, int master);
-  bool idle_thread_exists(int master);
-  bool split(const Position& pos, SearchStack* ss, int ply,
-             Value *alpha, Value *beta, Value *bestValue,
-             const Value futilityValue, const Value approximateValue,
-             Depth depth, int *moves,
-             MovePicker *mp, int master, bool pvNode);
-  void wake_sleeping_threads();
+  void print_pv_info(const Position& pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Value value);
 
 #if !defined(_MSC_VER)
   void *init_thread(void *threadID);
@@ -328,15 +326,23 @@ namespace {
 //// Functions
 ////
 
+/// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
+/// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
+
+void init_threads() { TM.init_threads(); }
+void exit_threads() { TM.exit_threads(); }
+int64_t nodes_searched() { return TM.nodes_searched(); }
+
 
-/// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the
-/// legal moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
+/// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
+/// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
 
 int perft(Position& pos, Depth depth)
 {
+    StateInfo st;
     Move move;
     int sum = 0;
-    MovePicker mp = MovePicker(pos, MOVE_NONE, depth, H);
+    MovePicker mp(pos, MOVE_NONE, depth, H);
 
     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
     // the moves, just to count them.
@@ -350,7 +356,6 @@ int perft(Position& pos, Depth depth)
     CheckInfo ci(pos);
     while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
     {
-        StateInfo st;
         pos.do_move(move, st, ci, pos.move_is_check(move, ci));
         sum += perft(pos, depth - OnePly);
         pos.undo_move(move);
@@ -368,143 +373,124 @@ bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
            int time[], int increment[], int movesToGo, int maxDepth,
            int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
 
-  // Look for a book move
-  if (!infinite && !ponder && get_option_value_bool("OwnBook"))
+  // Initialize global search variables
+  StopOnPonderhit = AbortSearch = Quit = AspirationFailLow = false;
+  MaxSearchTime = AbsoluteMaxSearchTime = ExtraSearchTime = 0;
+  NodesSincePoll = 0;
+  TM.resetNodeCounters();
+  SearchStartTime = get_system_time();
+  ExactMaxTime = maxTime;
+  MaxDepth = maxDepth;
+  MaxNodes = maxNodes;
+  InfiniteSearch = infinite;
+  PonderSearch = ponder;
+  UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
+
+  // Look for a book move, only during games, not tests
+  if (UseTimeManagement && get_option_value_bool("OwnBook"))
   {
-      Move bookMove;
       if (get_option_value_string("Book File") != OpeningBook.file_name())
           OpeningBook.open(get_option_value_string("Book File"));
 
-      bookMove = OpeningBook.get_move(pos);
+      Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos);
       if (bookMove != MOVE_NONE)
       {
-          std::cout << "bestmove " << bookMove << std::endl;
+          if (PonderSearch)
+              wait_for_stop_or_ponderhit();
+
+          cout << "bestmove " << bookMove << endl;
           return true;
       }
   }
 
-  // Initialize global search variables
-  Idle = false;
-  SearchStartTime = get_system_time();
-  for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
-  {
-      Threads[i].nodes = 0ULL;
-      Threads[i].failHighPly1 = false;
-  }
-  NodesSincePoll = 0;
-  InfiniteSearch = infinite;
-  PonderSearch = ponder;
-  StopOnPonderhit = false;
-  AbortSearch = false;
-  Quit = false;
-  FailHigh = false;
-  FailLow = false;
-  Problem = false;
-  ExactMaxTime = maxTime;
-
+  // Reset loseOnTime flag at the beginning of a new game
   if (button_was_pressed("New Game"))
-      loseOnTime = false; // reset at the beginning of a new game
+      loseOnTime = false;
 
   // Read UCI option values
   TT.set_size(get_option_value_int("Hash"));
   if (button_was_pressed("Clear Hash"))
       TT.clear();
 
-  bool PonderingEnabled = get_option_value_bool("Ponder");
-  MultiPV = get_option_value_int("MultiPV");
-
-  CheckExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Check Extension (PV nodes)"));
-  CheckExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Check Extension (non-PV nodes)"));
-
-  SingleReplyExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Single Reply Extension (PV nodes)"));
-  SingleReplyExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Single Reply Extension (non-PV nodes)"));
-
+  CheckExtension[1]         = Depth(get_option_value_int("Check Extension (PV nodes)"));
+  CheckExtension[0]         = Depth(get_option_value_int("Check Extension (non-PV nodes)"));
+  SingleEvasionExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Single Evasion Extension (PV nodes)"));
+  SingleEvasionExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Single Evasion Extension (non-PV nodes)"));
   PawnPushTo7thExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"));
   PawnPushTo7thExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"));
+  PassedPawnExtension[1]    = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (PV nodes)"));
+  PassedPawnExtension[0]    = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"));
+  PawnEndgameExtension[1]   = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (PV nodes)"));
+  PawnEndgameExtension[0]   = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"));
+  MateThreatExtension[1]    = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (PV nodes)"));
+  MateThreatExtension[0]    = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (non-PV nodes)"));
+
+  MinimumSplitDepth       = get_option_value_int("Minimum Split Depth") * OnePly;
+  MaxThreadsPerSplitPoint = get_option_value_int("Maximum Number of Threads per Split Point");
+  ShowCurrentLine         = get_option_value_bool("UCI_ShowCurrLine");
+  MultiPV                 = get_option_value_int("MultiPV");
+  Chess960                = get_option_value_bool("UCI_Chess960");
+  UseLogFile              = get_option_value_bool("Use Search Log");
 
-  PassedPawnExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (PV nodes)"));
-  PassedPawnExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"));
-
-  PawnEndgameExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (PV nodes)"));
-  PawnEndgameExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"));
-
-  MateThreatExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (PV nodes)"));
-  MateThreatExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (non-PV nodes)"));
-
-  LMRPVMoves    = get_option_value_int("Full Depth Moves (PV nodes)") + 1;
-  LMRNonPVMoves = get_option_value_int("Full Depth Moves (non-PV nodes)") + 1;
-  ThreatDepth   = get_option_value_int("Threat Depth") * OnePly;
-
-  Chess960 = get_option_value_bool("UCI_Chess960");
-  ShowCurrentLine = get_option_value_bool("UCI_ShowCurrLine");
-  UseLogFile = get_option_value_bool("Use Search Log");
   if (UseLogFile)
       LogFile.open(get_option_value_string("Search Log Filename").c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
 
-  MinimumSplitDepth = get_option_value_int("Minimum Split Depth") * OnePly;
-  MaxThreadsPerSplitPoint = get_option_value_int("Maximum Number of Threads per Split Point");
-
   read_weights(pos.side_to_move());
 
   // Set the number of active threads
   int newActiveThreads = get_option_value_int("Threads");
-  if (newActiveThreads != ActiveThreads)
+  if (newActiveThreads != TM.active_threads())
   {
-      ActiveThreads = newActiveThreads;
-      init_eval(ActiveThreads);
+      TM.set_active_threads(newActiveThreads);
+      init_eval(TM.active_threads());
   }
 
   // Wake up sleeping threads
-  wake_sleeping_threads();
-
-  for (int i = 1; i < ActiveThreads; i++)
-      assert(thread_is_available(i, 0));
+  TM.wake_sleeping_threads();
 
   // Set thinking time
   int myTime = time[side_to_move];
   int myIncrement = increment[side_to_move];
-
-  if (!movesToGo) // Sudden death time control
+  if (UseTimeManagement)
   {
-      if (myIncrement)
+      if (!movesToGo) // Sudden death time control
       {
-          MaxSearchTime = myTime / 30 + myIncrement;
-          AbsoluteMaxSearchTime = Max(myTime / 4, myIncrement - 100);
-      } else { // Blitz game without increment
-          MaxSearchTime = myTime / 30;
-          AbsoluteMaxSearchTime = myTime / 8;
+          if (myIncrement)
+          {
+              MaxSearchTime = myTime / 30 + myIncrement;
+              AbsoluteMaxSearchTime = Max(myTime / 4, myIncrement - 100);
+          }
+          else // Blitz game without increment
+          {
+              MaxSearchTime = myTime / 30;
+              AbsoluteMaxSearchTime = myTime / 8;
+          }
       }
-  }
-  else // (x moves) / (y minutes)
-  {
-      if (movesToGo == 1)
+      else // (x moves) / (y minutes)
       {
-          MaxSearchTime = myTime / 2;
-          AbsoluteMaxSearchTime =
-             (myTime > 3000)? (myTime - 500) : ((myTime * 3) / 4);
-      } else {
-          MaxSearchTime = myTime / Min(movesToGo, 20);
-          AbsoluteMaxSearchTime = Min((4 * myTime) / movesToGo, myTime / 3);
+          if (movesToGo == 1)
+          {
+              MaxSearchTime = myTime / 2;
+              AbsoluteMaxSearchTime = (myTime > 3000)? (myTime - 500) : ((myTime * 3) / 4);
+          }
+          else
+          {
+              MaxSearchTime = myTime / Min(movesToGo, 20);
+              AbsoluteMaxSearchTime = Min((4 * myTime) / movesToGo, myTime / 3);
+          }
       }
-  }
 
-  if (PonderingEnabled)
-  {
-      MaxSearchTime += MaxSearchTime / 4;
-      MaxSearchTime = Min(MaxSearchTime, AbsoluteMaxSearchTime);
+      if (get_option_value_bool("Ponder"))
+      {
+          MaxSearchTime += MaxSearchTime / 4;
+          MaxSearchTime = Min(MaxSearchTime, AbsoluteMaxSearchTime);
+      }
   }
 
-  // Fixed depth or fixed number of nodes?
-  MaxDepth = maxDepth;
-  if (MaxDepth)
-      InfiniteSearch = true; // HACK
-
-  MaxNodes = maxNodes;
+  // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
+  // heavy time pressure.
   if (MaxNodes)
-  {
       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
-      InfiniteSearch = true; // HACK
-  }
   else if (myTime && myTime < 1000)
       NodesBetweenPolls = 1000;
   else if (myTime && myTime < 5000)
@@ -512,29 +498,27 @@ bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   else
       NodesBetweenPolls = 30000;
 
-  // Write information to search log file
+  // Write search information to log file
   if (UseLogFile)
-      LogFile << "Searching: " << pos.to_fen() << std::endl
+      LogFile << "Searching: " << pos.to_fen() << endl
               << "infinite: "  << infinite
               << " ponder: "   << ponder
               << " time: "     << myTime
               << " increment: " << myIncrement
-              << " moves to go: " << movesToGo << std::endl;
+              << " moves to go: " << movesToGo << endl;
 
-
-  // LSN filtering. Used only for developing purpose. Disabled by default.
+  // LSN filtering. Used only for developing purposes, disabled by default
   if (   UseLSNFiltering
       && loseOnTime)
   {
       // Step 2. If after last move we decided to lose on time, do it now!
        while (SearchStartTime + myTime + 1000 > get_system_time())
-           ; // wait here
+           /* wait here */;
   }
 
   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
   Value v = id_loop(pos, searchMoves);
 
-  // LSN filtering. Used only for developing purpose. Disabled by default.
   if (UseLSNFiltering)
   {
       // Step 1. If this is sudden death game and our position is hopeless,
@@ -557,92 +541,48 @@ bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   if (UseLogFile)
       LogFile.close();
 
-  Idle = true;
+  TM.put_threads_to_sleep();
+
   return !Quit;
 }
 
+// init_reduction_tables()
 
-/// init_threads() is called during startup.  It launches all helper threads,
-/// and initializes the split point stack and the global locks and condition
-/// objects.
-
-void init_threads() {
-
-  volatile int i;
-
-#if !defined(_MSC_VER)
-  pthread_t pthread[1];
-#endif
-
-  for (i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
-      Threads[i].activeSplitPoints = 0;
-
-  // Initialize global locks
-  lock_init(&MPLock, NULL);
-  lock_init(&IOLock, NULL);
-
-  init_split_point_stack();
-
-#if !defined(_MSC_VER)
-  pthread_mutex_init(&WaitLock, NULL);
-  pthread_cond_init(&WaitCond, NULL);
-#else
-  for (i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
-      SitIdleEvent[i] = CreateEvent(0, FALSE, FALSE, 0);
-#endif
-
-  // All threads except the main thread should be initialized to idle state
-  for (i = 1; i < THREAD_MAX; i++)
-  {
-      Threads[i].stop = false;
-      Threads[i].workIsWaiting = false;
-      Threads[i].idle = true;
-      Threads[i].running = false;
-  }
+void init_reduction_tables(int8_t pvTable[64][64], int8_t nonPvTable[64][64], int pvInhib, int nonPvInhib)
+{
+  double pvBase = 1.001 - log(3.0) * log(16.0) / pvInhib;
+  double nonPvBase = 1.001 - log(3.0) * log(4.0) / nonPvInhib;
 
-  // Launch the helper threads
-  for(i = 1; i < THREAD_MAX; i++)
-  {
-#if !defined(_MSC_VER)
-      pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&i));
-#else
-      DWORD iID[1];
-      CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&i), 0, iID);
-#endif
+  // Init reduction lookup tables
+  for (int i = 1; i < 64; i++) // i == depth (OnePly = 1)
+      for (int j = 1; j < 64; j++) // j == moveNumber
+      {
+          double    pvRed = pvBase    + log(double(i)) * log(double(j)) / pvInhib;
+          double nonPVRed = nonPvBase + log(double(i)) * log(double(j)) / nonPvInhib;
 
-      // Wait until the thread has finished launching
-      while (!Threads[i].running);
-  }
+          pvTable[i][j]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(OnePly)) : 0);
+          nonPvTable[i][j] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(OnePly)) : 0);
+      }
 }
 
+// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
 
-/// stop_threads() is called when the program exits.  It makes all the
-/// helper threads exit cleanly.
-
-void stop_threads() {
-
-  ActiveThreads = THREAD_MAX;  // HACK
-  Idle = false;  // HACK
-  wake_sleeping_threads();
-  AllThreadsShouldExit = true;
-  for (int i = 1; i < THREAD_MAX; i++)
-  {
-      Threads[i].stop = true;
-      while(Threads[i].running);
-  }
-  destroy_split_point_stack();
-}
-
+void init_search() {
 
-/// nodes_searched() returns the total number of nodes searched so far in
-/// the current search.
+  for (int i = 0; i < 8; i++)
+      init_reduction_tables(PVReductionMatrix[i], NonPVReductionMatrix[i], 4.0 * pow(1.3, i), 2.0 * pow(1.3, i));
 
-int64_t nodes_searched() {
+  // Init futility margins array
+  for (int i = 0; i < 16; i++) // i == depth (OnePly = 2)
+      for (int j = 0; j < 64; j++) // j == moveNumber
+      {
+          // FIXME: test using log instead of BSR
+          FutilityMarginsMatrix[i][j] = (i < 2 ? 0 : 112 * bitScanReverse32(i * i / 2)) - 8 * j;
+      }
 
-  int64_t result = 0ULL;
-  for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
-      result += Threads[i].nodes;
-  return result;
+  // Init futility move count array
+  for (int i = 0; i < 32; i++) // i == depth (OnePly = 2)
+      FutilityMoveCountArray[i] = 3 + (1 << (3 * i / 8));
 }
 
 
@@ -653,6 +593,7 @@ void SearchStack::init(int ply) {
   pv[ply] = pv[ply + 1] = MOVE_NONE;
   currentMove = threatMove = MOVE_NONE;
   reduction = Depth(0);
+  eval = VALUE_NONE;
 }
 
 void SearchStack::initKillers() {
@@ -664,7 +605,7 @@ void SearchStack::initKillers() {
 
 namespace {
 
-  // id_loop() is the main iterative deepening loop.  It calls root_search
+  // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls root_search
   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
   // reached.
@@ -673,36 +614,39 @@ namespace {
 
     Position p(pos);
     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
+    Move EasyMove = MOVE_NONE;
+    Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
 
-    // searchMoves are verified, copied, scored and sorted
+    // Moves to search are verified, copied, scored and sorted
     RootMoveList rml(p, searchMoves);
 
+    // Handle special case of searching on a mate/stale position
     if (rml.move_count() == 0)
     {
         if (PonderSearch)
             wait_for_stop_or_ponderhit();
 
-        return pos.is_check()? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW;
+        return pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW;
     }
 
-    // Print RootMoveList c'tor startup scoring to the standard output,
-    // so that we print information also for iteration 1.
-    std::cout << "info depth " << 1 << "\ninfo depth " << 1
-              << " score " << value_to_string(rml.get_move_score(0))
-              << " time " << current_search_time()
-              << " nodes " << nodes_searched()
-              << " nps " << nps()
-              << " pv " << rml.get_move(0) << "\n";
+    // Print RootMoveList startup scoring to the standard output,
+    // so to output information also for iteration 1.
+    cout << "info depth " << 1
+         << "\ninfo depth " << 1
+         << " score " << value_to_string(rml.get_move_score(0))
+         << " time " << current_search_time()
+         << " nodes " << TM.nodes_searched()
+         << " nps " << nps()
+         << " pv " << rml.get_move(0) << "\n";
 
     // Initialize
     TT.new_search();
     H.clear();
     init_ss_array(ss);
-    IterationInfo[1] = IterationInfoType(rml.get_move_score(0), rml.get_move_score(0));
+    ValueByIteration[1] = rml.get_move_score(0);
     Iteration = 1;
 
     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
-    Move EasyMove = MOVE_NONE;
     if (   rml.move_count() == 1
         || rml.get_move_score(0) > rml.get_move_score(1) + EasyMoveMargin)
         EasyMove = rml.get_move(0);
@@ -711,35 +655,39 @@ namespace {
     while (Iteration < PLY_MAX)
     {
         // Initialize iteration
-        rml.sort();
         Iteration++;
         BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
-        if (Iteration <= 5)
-            ExtraSearchTime = 0;
 
-        std::cout << "info depth " << Iteration << std::endl;
+        cout << "info depth " << Iteration << endl;
 
-        // Calculate dynamic search window based on previous iterations
-        Value alpha, beta;
-
-        if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(IterationInfo[Iteration - 1].value) < VALUE_KNOWN_WIN)
+        // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
+        if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
         {
-            int prevDelta1 = IterationInfo[Iteration - 1].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue;
-            int prevDelta2 = IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 3].speculatedValue;
+            int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
+            int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
+
+            AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
+            AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
+
+            alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
+            beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
+        }
 
-            int delta = Max(2 * abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2), ProblemMargin);
+        // Choose optimum reduction level
+        ReductionLevel = 2;
 
-            alpha = Max(IterationInfo[Iteration - 1].value - delta, -VALUE_INFINITE);
-            beta  = Min(IterationInfo[Iteration - 1].value + delta,  VALUE_INFINITE);
+        if (UseTimeManagement)
+        {
+            int level = int(floor(log(float(MaxSearchTime) / current_search_time()) / log(2.0) + 1.0));
+            ReductionLevel = Min(Max(level, 0), 7);
         }
         else
         {
-            alpha = - VALUE_INFINITE;
-            beta  =   VALUE_INFINITE;
+            //FIXME
         }
 
-        // Search to the current depth
-        Value value = root_search(p, ss, rml, alpha, beta);
+        // Search to the current depth, rml is updated and sorted, alpha and beta could change
+        value = root_search(p, ss, rml, &alpha, &beta);
 
         // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
         // been overwritten during the search.
@@ -749,59 +697,31 @@ namespace {
             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
 
         //Save info about search result
-        Value speculatedValue;
-        bool fHigh = false;
-        bool fLow = false;
-        Value delta = value - IterationInfo[Iteration - 1].value;
-
-        if (value >= beta)
-        {
-            assert(delta > 0);
-
-            fHigh = true;
-            speculatedValue = value + delta;
-            BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 2; // Allocate more time
-        }
-        else if (value <= alpha)
-        {
-            assert(value == alpha);
-            assert(delta < 0);
-
-            fLow = true;
-            speculatedValue = value + delta;
-            BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 3; // Allocate more time
-        } else
-            speculatedValue = value;
-
-        speculatedValue = Min(Max(speculatedValue, -VALUE_INFINITE), VALUE_INFINITE);
-        IterationInfo[Iteration] = IterationInfoType(value, speculatedValue);
+        ValueByIteration[Iteration] = value;
 
-        // Erase the easy move if it differs from the new best move
+        // Drop the easy move if differs from the new best move
         if (ss[0].pv[0] != EasyMove)
             EasyMove = MOVE_NONE;
 
-        Problem = false;
-
-        if (!InfiniteSearch)
+        if (UseTimeManagement)
         {
             // Time to stop?
             bool stopSearch = false;
 
-            // Stop search early if there is only a single legal move
+            // Stop search early if there is only a single legal move,
+            // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
             if (Iteration >= 6 && rml.move_count() == 1)
                 stopSearch = true;
 
             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
             if (  Iteration >= 6
-                && abs(IterationInfo[Iteration].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100
-                && abs(IterationInfo[Iteration-1].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
+                && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
+                && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
                 stopSearch = true;
 
-            // Stop search early if one move seems to be much better than the rest
-            int64_t nodes = nodes_searched();
+            // Stop search early if one move seems to be much better than the others
+            int64_t nodes = TM.nodes_searched();
             if (   Iteration >= 8
-                && !fLow
-                && !fHigh
                 && EasyMove == ss[0].pv[0]
                 && (  (   rml.get_move_cumulative_nodes(0) > (nodes * 85) / 100
                        && current_search_time() > MaxSearchTime / 16)
@@ -815,17 +735,17 @@ namespace {
                                 + BestMoveChangesByIteration[Iteration-1] * (MaxSearchTime / 3);
 
             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
-            // iteration.  We probably don't have enough time to search the first
+            // iteration. We probably don't have enough time to search the first
             // move at the next iteration anyway.
-            if (current_search_time() > ((MaxSearchTime + ExtraSearchTime)*80) / 128)
+            if (current_search_time() > ((MaxSearchTime + ExtraSearchTime) * 80) / 128)
                 stopSearch = true;
 
             if (stopSearch)
             {
-                if (!PonderSearch)
-                    break;
-                else
+                if (PonderSearch)
                     StopOnPonderhit = true;
+                else
+                    break;
             }
         }
 
@@ -833,18 +753,16 @@ namespace {
             break;
     }
 
-    rml.sort();
-
-    // If we are pondering, we shouldn't print the best move before we
-    // are told to do so
-    if (PonderSearch)
+    // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
+    // best move before we are told to do so.
+    if (!AbortSearch && (PonderSearch || InfiniteSearch))
         wait_for_stop_or_ponderhit();
     else
         // Print final search statistics
-        std::cout << "info nodes " << nodes_searched()
-                  << " nps " << nps()
-                  << " time " << current_search_time()
-                  << " hashfull " << TT.full() << std::endl;
+        cout << "info nodes " << TM.nodes_searched()
+             << " nps " << nps()
+             << " time " << current_search_time()
+             << " hashfull " << TT.full() << endl;
 
     // Print the best move and the ponder move to the standard output
     if (ss[0].pv[0] == MOVE_NONE)
@@ -852,11 +770,15 @@ namespace {
         ss[0].pv[0] = rml.get_move(0);
         ss[0].pv[1] = MOVE_NONE;
     }
-    std::cout << "bestmove " << ss[0].pv[0];
+
+    assert(ss[0].pv[0] != MOVE_NONE);
+
+    cout << "bestmove " << ss[0].pv[0];
+
     if (ss[0].pv[1] != MOVE_NONE)
-        std::cout << " ponder " << ss[0].pv[1];
+        cout << " ponder " << ss[0].pv[1];
 
-    std::cout << std::endl;
+    cout << endl;
 
     if (UseLogFile)
     {
@@ -866,215 +788,265 @@ namespace {
         if (dbg_show_hit_rate)
             dbg_print_hit_rate(LogFile);
 
-        StateInfo st;
-        LogFile << "Nodes: " << nodes_searched() << std::endl
-                << "Nodes/second: " << nps() << std::endl
-                << "Best move: " << move_to_san(p, ss[0].pv[0]) << std::endl;
+        LogFile << "\nNodes: " << TM.nodes_searched()
+                << "\nNodes/second: " << nps()
+                << "\nBest move: " << move_to_san(p, ss[0].pv[0]);
 
+        StateInfo st;
         p.do_move(ss[0].pv[0], st);
-        LogFile << "Ponder move: " << move_to_san(p, ss[0].pv[1])
-                << std::endl << std::endl;
+        LogFile << "\nPonder move: "
+                << move_to_san(p, ss[0].pv[1]) // Works also with MOVE_NONE
+                << endl;
     }
     return rml.get_move_score(0);
   }
 
 
-  // root_search() is the function which searches the root node.  It is
+  // root_search() is the function which searches the root node. It is
   // similar to search_pv except that it uses a different move ordering
-  // scheme (perhaps we should try to use this at internal PV nodes, too?)
-  // and prints some information to the standard output.
+  // scheme, prints some information to the standard output and handles
+  // the fail low/high loops.
 
-  Value root_search(Position& pos, SearchStack ss[], RootMoveList &rml, Value alpha, Value beta) {
+  Value root_search(Position& pos, SearchStack ss[], RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr) {
 
-    Value oldAlpha = alpha;
-    Value value;
+    EvalInfo ei;
+    StateInfo st;
     CheckInfo ci(pos);
+    int64_t nodes;
+    Move move;
+    Depth depth, ext, newDepth;
+    Value value, alpha, beta;
+    bool isCheck, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
+    int researchCountFH, researchCountFL;
+
+    researchCountFH = researchCountFL = 0;
+    alpha = *alphaPtr;
+    beta = *betaPtr;
+    isCheck = pos.is_check();
+
+    // Step 1. Initialize node and poll (omitted at root, but I can see no good reason for this, FIXME)
+    // Step 2. Check for aborted search (omitted at root, because we do not initialize root node)
+    // Step 3. Mate distance pruning (omitted at root)
+    // Step 4. Transposition table lookup (omitted at root)
 
-    // Loop through all the moves in the root move list
-    for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
+    // Step 5. Evaluate the position statically
+    // At root we do this only to get reference value for child nodes
+    if (!isCheck)
+        ss[0].eval = evaluate(pos, ei, 0);
+    else
+        ss[0].eval = VALUE_NONE; // HACK because we do not initialize root node
+
+    // Step 6. Razoring (omitted at root)
+    // Step 7. Static null move pruning (omitted at root)
+    // Step 8. Null move search with verification search (omitted at root)
+    // Step 9. Internal iterative deepening (omitted at root)
+
+    // Step extra. Fail low loop
+    // We start with small aspiration window and in case of fail low, we research
+    // with bigger window until we are not failing low anymore.
+    while (1)
     {
-        if (alpha >= beta)
+        // Sort the moves before to (re)search
+        rml.sort();
+
+        // Step 10. Loop through all moves in the root move list
+        for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
         {
-            // We failed high, invalidate and skip next moves, leave node-counters
-            // and beta-counters as they are and quickly return, we will try to do
-            // a research at the next iteration with a bigger aspiration window.
-            rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
-            continue;
-        }
-        int64_t nodes;
-        Move move;
-        StateInfo st;
-        Depth ext, newDepth;
+            // This is used by time management
+            FirstRootMove = (i == 0);
 
-        RootMoveNumber = i + 1;
-        FailHigh = false;
+            // Save the current node count before the move is searched
+            nodes = TM.nodes_searched();
 
-        // Remember the node count before the move is searched. The node counts
-        // are used to sort the root moves at the next iteration.
-        nodes = nodes_searched();
+            // Reset beta cut-off counters
+            TM.resetBetaCounters();
 
-        // Reset beta cut-off counters
-        BetaCounter.clear();
+            // Pick the next root move, and print the move and the move number to
+            // the standard output.
+            move = ss[0].currentMove = rml.get_move(i);
 
-        // Pick the next root move, and print the move and the move number to
-        // the standard output.
-        move = ss[0].currentMove = rml.get_move(i);
-        if (current_search_time() >= 1000)
-            std::cout << "info currmove " << move
-                      << " currmovenumber " << i + 1 << std::endl;
+            if (current_search_time() >= 1000)
+                cout << "info currmove " << move
+                     << " currmovenumber " << i + 1 << endl;
 
-        // Decide search depth for this move
-        bool moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
-        bool captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
-        bool dangerous;
-        ext = extension(pos, move, true, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
-        newDepth = (Iteration - 2) * OnePly + ext + InitialDepth;
+            moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
+            captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
 
-        // Make the move, and search it
-        pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
+            // Step 11. Decide the new search depth
+            depth = (Iteration - 2) * OnePly + InitialDepth;
+            ext = extension(pos, move, true, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
+            newDepth = depth + ext;
 
-        if (i < MultiPV)
-        {
-            // Aspiration window is disabled in multi-pv case
-            if (MultiPV > 1)
-                alpha = -VALUE_INFINITE;
-
-            value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, 1, 0);
-            // If the value has dropped a lot compared to the last iteration,
-            // set the boolean variable Problem to true. This variable is used
-            // for time managment: When Problem is true, we try to complete the
-            // current iteration before playing a move.
-            Problem = (Iteration >= 2 && value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin);
-
-            if (Problem && StopOnPonderhit)
-                StopOnPonderhit = false;
-        }
-        else
-        {
-            if (   newDepth >= 3*OnePly
-                && i >= MultiPV + LMRPVMoves
-                && !dangerous
-                && !captureOrPromotion
-                && !move_is_castle(move))
-            {
-                ss[0].reduction = OnePly;
-                value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth-OnePly, 1, true, 0);
-            } else
-                value = alpha + 1; // Just to trigger next condition
+            // Step 12. Futility pruning (omitted at root)
 
-            if (value > alpha)
+            // Step extra. Fail high loop
+            // If move fails high, we research with bigger window until we are not failing
+            // high anymore.
+            value = - VALUE_INFINITE;
+
+            while (1)
             {
-                value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth, 1, true, 0);
-                if (value > alpha)
+                // Step 13. Make the move
+                pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
+
+                // Step extra. pv search
+                // We do pv search for first moves (i < MultiPV)
+                // and for fail high research (value > alpha)
+                if (i < MultiPV || value > alpha)
                 {
-                    // Fail high! Set the boolean variable FailHigh to true, and
-                    // re-search the move with a big window. The variable FailHigh is
-                    // used for time managment: We try to avoid aborting the search
-                    // prematurely during a fail high research.
-                    FailHigh = true;
+                    // Aspiration window is disabled in multi-pv case
+                    if (MultiPV > 1)
+                        alpha = -VALUE_INFINITE;
+
+                    // Full depth PV search, done on first move or after a fail high
                     value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, 1, 0);
                 }
-            }
-        }
+                else
+                {
+                    // Step 14. Reduced search
+                    // if the move fails high will be re-searched at full depth
+                    bool doFullDepthSearch = true;
+
+                    if (    depth >= 3 * OnePly
+                        && !dangerous
+                        && !captureOrPromotion
+                        && !move_is_castle(move))
+                    {
+                        ss[0].reduction = pv_reduction(depth, i - MultiPV + 2);
+                        if (ss[0].reduction)
+                        {
+                            // Reduced depth non-pv search using alpha as upperbound
+                            value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth-ss[0].reduction, 1, true, 0);
+                            doFullDepthSearch = (value > alpha);
+                        }
+                    }
+
+                    // Step 15. Full depth search
+                    if (doFullDepthSearch)
+                    {
+                        // Full depth non-pv search using alpha as upperbound
+                        ss[0].reduction = Depth(0);
+                        value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth, 1, true, 0);
+
+                        // If we are above alpha then research at same depth but as PV
+                        // to get a correct score or eventually a fail high above beta.
+                        if (value > alpha)
+                            value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, 1, 0);
+                    }
+                }
 
-        pos.undo_move(move);
+                // Step 16. Undo move
+                pos.undo_move(move);
 
-        // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
-        // was aborted because the user interrupted the search or because we
-        // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
-        // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
-        // move and/or PV.
-        if (AbortSearch)
-            break;
+                // Can we exit fail high loop ?
+                if (AbortSearch || value < beta)
+                    break;
 
-        // Remember the node count for this move. The node counts are used to
-        // sort the root moves at the next iteration.
-        rml.set_move_nodes(i, nodes_searched() - nodes);
+                // We are failing high and going to do a research. It's important to update
+                // the score before research in case we run out of time while researching.
+                rml.set_move_score(i, value);
+                update_pv(ss, 0);
+                TT.extract_pv(pos, ss[0].pv, PLY_MAX);
+                rml.set_move_pv(i, ss[0].pv);
+
+                // Print information to the standard output
+                print_pv_info(pos, ss, alpha, beta, value);
+
+                // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
+                *betaPtr = beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
+                researchCountFH++;
+
+            } // End of fail high loop
+
+            // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
+            // was aborted because the user interrupted the search or because we
+            // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
+            // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
+            // move and/or PV.
+            if (AbortSearch)
+                break;
+
+            // Remember beta-cutoff and searched nodes counts for this move. The
+            // info is used to sort the root moves for the next iteration.
+            int64_t our, their;
+            TM.get_beta_counters(pos.side_to_move(), our, their);
+            rml.set_beta_counters(i, our, their);
+            rml.set_move_nodes(i, TM.nodes_searched() - nodes);
+
+            assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
+            assert(value < beta);
+
+            // Step 17. Check for new best move
+            if (value <= alpha && i >= MultiPV)
+                rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
+            else
+            {
+                // PV move or new best move!
 
-        // Remember the beta-cutoff statistics
-        int64_t our, their;
-        BetaCounter.read(pos.side_to_move(), our, their);
-        rml.set_beta_counters(i, our, their);
+                // Update PV
+                rml.set_move_score(i, value);
+                update_pv(ss, 0);
+                TT.extract_pv(pos, ss[0].pv, PLY_MAX);
+                rml.set_move_pv(i, ss[0].pv);
 
-        assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
+                if (MultiPV == 1)
+                {
+                    // We record how often the best move has been changed in each
+                    // iteration. This information is used for time managment: When
+                    // the best move changes frequently, we allocate some more time.
+                    if (i > 0)
+                        BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
+
+                    // Print information to the standard output
+                    print_pv_info(pos, ss, alpha, beta, value);
+
+                    // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
+                    if (value > alpha)
+                        alpha = value;
+                }
+                else // MultiPV > 1
+                {
+                    rml.sort_multipv(i);
+                    for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
+                    {
+                        cout << "info multipv " << j + 1
+                             << " score " << value_to_string(rml.get_move_score(j))
+                             << " depth " << (j <= i ? Iteration : Iteration - 1)
+                             << " time " << current_search_time()
+                             << " nodes " << TM.nodes_searched()
+                             << " nps " << nps()
+                             << " pv ";
+
+                        for (int k = 0; rml.get_move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
+                            cout << rml.get_move_pv(j, k) << " ";
+
+                        cout << endl;
+                    }
+                    alpha = rml.get_move_score(Min(i, MultiPV - 1));
+                }
+            } // PV move or new best move
 
-        if (value <= alpha && i >= MultiPV)
-            rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
-        else
-        {
-            // PV move or new best move!
+            assert(alpha >= *alphaPtr);
 
-            // Update PV
-            rml.set_move_score(i, value);
-            update_pv(ss, 0);
-            TT.extract_pv(pos, ss[0].pv, PLY_MAX);
-            rml.set_move_pv(i, ss[0].pv);
+            AspirationFailLow = (alpha == *alphaPtr);
 
-            if (MultiPV == 1)
-            {
-                // We record how often the best move has been changed in each
-                // iteration. This information is used for time managment: When
-                // the best move changes frequently, we allocate some more time.
-                if (i > 0)
-                    BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
-
-                // Print search information to the standard output
-                std::cout << "info depth " << Iteration
-                          << " score " << value_to_string(value)
-                          << ((value >= beta)?
-                              " lowerbound" : ((value <= alpha)? " upperbound" : ""))
-                          << " time " << current_search_time()
-                          << " nodes " << nodes_searched()
-                          << " nps " << nps()
-                          << " pv ";
-
-                for (int j = 0; ss[0].pv[j] != MOVE_NONE && j < PLY_MAX; j++)
-                    std::cout << ss[0].pv[j] << " ";
-
-                std::cout << std::endl;
-
-                if (UseLogFile)
-                    LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration, nodes_searched(), value,
-                                         ((value >= beta)? VALUE_TYPE_LOWER
-                                          : ((value <= alpha)? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT)),
-                                         ss[0].pv)
-                            << std::endl;
-
-                if (value > alpha)
-                    alpha = value;
-
-                // Reset the global variable Problem to false if the value isn't too
-                // far below the final value from the last iteration.
-                if (value > IterationInfo[Iteration - 1].value - NoProblemMargin)
-                    Problem = false;
-            }
-            else // MultiPV > 1
-            {
-                rml.sort_multipv(i);
-                for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
-                {
-                    int k;
-                    std::cout << "info multipv " << j + 1
-                              << " score " << value_to_string(rml.get_move_score(j))
-                              << " depth " << ((j <= i)? Iteration : Iteration - 1)
-                              << " time " << current_search_time()
-                              << " nodes " << nodes_searched()
-                              << " nps " << nps()
-                              << " pv ";
-
-                    for (k = 0; rml.get_move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
-                        std::cout << rml.get_move_pv(j, k) << " ";
-
-                    std::cout << std::endl;
-                }
-                alpha = rml.get_move_score(Min(i, MultiPV-1));
-            }
-        } // New best move case
+            if (AspirationFailLow && StopOnPonderhit)
+                StopOnPonderhit = false;
+        }
+
+        // Can we exit fail low loop ?
+        if (AbortSearch || !AspirationFailLow)
+            break;
 
-        assert(alpha >= oldAlpha);
+        // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
+        *alphaPtr = alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
+        researchCountFL++;
+
+    } // Fail low loop
+
+    // Sort the moves before to return
+    rml.sort();
 
-        FailLow = (alpha == oldAlpha);
-    }
     return alpha;
   }
 
@@ -1087,7 +1059,7 @@ namespace {
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
-    assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
+    assert(threadID >= 0 && threadID < TM.active_threads());
 
     Move movesSearched[256];
     EvalInfo ei;
@@ -1095,85 +1067,91 @@ namespace {
     const TTEntry* tte;
     Move ttMove, move;
     Depth ext, newDepth;
-    Value oldAlpha, value;
-    bool isCheck, mateThreat, singleReply, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
+    Value bestValue, value, oldAlpha;
+    bool isCheck, singleEvasion, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
+    bool mateThreat = false;
     int moveCount = 0;
-    Value bestValue = -VALUE_INFINITE;
+    bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
 
     if (depth < OnePly)
         return qsearch(pos, ss, alpha, beta, Depth(0), ply, threadID);
 
-    // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
-    // an instant draw, maximum ply reached, etc.
+    // Step 1. Initialize node and poll
+    // Polling can abort search.
     init_node(ss, ply, threadID);
 
-    // After init_node() that calls poll()
-    if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
+    // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
+    if (AbortSearch || TM.thread_should_stop(threadID))
         return Value(0);
 
-    if (pos.is_draw())
+    if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
         return VALUE_DRAW;
 
-    if (ply >= PLY_MAX - 1)
-        return pos.is_check() ? quick_evaluate(pos) : evaluate(pos, ei, threadID);
-
-    // Mate distance pruning
+    // Step 3. Mate distance pruning
     oldAlpha = alpha;
     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
     if (alpha >= beta)
         return alpha;
 
-    // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
-    // pruning, but only for move ordering. This is to avoid problems in
-    // the following areas:
+    // Step 4. Transposition table lookup
+    // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
+    // This is to avoid problems in the following areas:
     //
     // * Repetition draw detection
     // * Fifty move rule detection
     // * Searching for a mate
     // * Printing of full PV line
-    //
     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
-    // Go with internal iterative deepening if we don't have a TT move
-    if (UseIIDAtPVNodes && ttMove == MOVE_NONE && depth >= 5*OnePly)
+    // Step 5. Evaluate the position statically
+    // At PV nodes we do this only to update gain statistics
+    isCheck = pos.is_check();
+    if (!isCheck)
+    {
+        ss[ply].eval = evaluate(pos, ei, threadID);
+        update_gains(pos, ss[ply - 1].currentMove, ss[ply - 1].eval, ss[ply].eval);
+    }
+
+    // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
+    // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
+    // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
+
+    // Step 9. Internal iterative deepening
+    if (   depth >= IIDDepthAtPVNodes
+        && ttMove == MOVE_NONE)
     {
         search_pv(pos, ss, alpha, beta, depth-2*OnePly, ply, threadID);
         ttMove = ss[ply].pv[ply];
         tte = TT.retrieve(pos.get_key());
-
-        // If tte->move() != MOVE_NONE then it equals ttMove
-        assert(!(tte && tte->move()) || tte->move() == ttMove);
     }
 
-    // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
-    // to search all moves
-    isCheck = pos.is_check();
+    // Step 10. Loop through moves
+    // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
+
+    // Initialize a MovePicker object for the current position
     mateThreat = pos.has_mate_threat(opposite_color(pos.side_to_move()));
-    CheckInfo ci(pos);
     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, &ss[ply]);
+    CheckInfo ci(pos);
 
-    // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff
-    // occurs.
     while (   alpha < beta
            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
-           && !thread_should_stop(threadID))
+           && !TM.thread_should_stop(threadID))
     {
       assert(move_is_ok(move));
 
-      singleReply = (isCheck && mp.number_of_evasions() == 1);
+      singleEvasion = (isCheck && mp.number_of_evasions() == 1);
       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
 
-      // Decide the new search depth
-      ext = extension(pos, move, true, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleReply, mateThreat, &dangerous);
+      // Step 11. Decide the new search depth
+      ext = extension(pos, move, true, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
 
-      // We want to extend the TT move if it is much better then remaining ones.
-      // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove,
-      // if result is lower then TT value minus a margin then we assume ttMove is the
-      // only one playable. It is a kind of relaxed single reply extension.
-      if (   depth >= 6 * OnePly
+      // Singular extension search. We extend the TT move if its value is much better than
+      // its siblings. To verify this we do a reduced search on all the other moves but the
+      // ttMove, if result is lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
+      if (   depth >= SingularExtensionDepthAtPVNodes
           && tte
           && move == tte->move()
           && ext < OnePly
@@ -1184,67 +1162,65 @@ namespace {
 
           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
           {
-              Value excValue = search(pos, ss, ttValue - SingleReplyMargin, depth / 2, ply, false, threadID, move);
+              Value excValue = search(pos, ss, ttValue - SingularExtensionMargin, depth / 2, ply, false, threadID, move);
 
-              // If search result is well below the foreseen score of the ttMove then we
-              // assume ttMove is the only one realistically playable and we extend it.
-              if (excValue < ttValue - SingleReplyMargin)
+              if (excValue < ttValue - SingularExtensionMargin)
                   ext = OnePly;
           }
       }
 
       newDepth = depth - OnePly + ext;
 
-      // Update current move
+      // Update current move (this must be done after singular extension search)
       movesSearched[moveCount++] = ss[ply].currentMove = move;
 
-      // Make and search the move
+      // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
+
+      // Step 13. Make the move
       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
 
-      if (moveCount == 1) // The first move in list is the PV
+      // Step extra. pv search (only in PV nodes)
+      // The first move in list is the expected PV
+      if (moveCount == 1)
           value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, ply+1, threadID);
       else
       {
-        // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
+        // Step 14. Reduced search
         // if the move fails high will be re-searched at full depth.
-        if (    depth >= 3*OnePly
-            &&  moveCount >= LMRPVMoves
+        bool doFullDepthSearch = true;
+
+        if (    depth >= 3 * OnePly
             && !dangerous
             && !captureOrPromotion
             && !move_is_castle(move)
             && !move_is_killer(move, ss[ply]))
         {
-            ss[ply].reduction = OnePly;
-            value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth-OnePly, ply+1, true, threadID);
+            ss[ply].reduction = pv_reduction(depth, moveCount);
+            if (ss[ply].reduction)
+            {
+                value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth-ss[ply].reduction, ply+1, true, threadID);
+                doFullDepthSearch = (value > alpha);
+            }
         }
-        else
-            value = alpha + 1; // Just to trigger next condition
 
-        if (value > alpha) // Go with full depth non-pv search
+        // Step 15. Full depth search
+        if (doFullDepthSearch)
         {
             ss[ply].reduction = Depth(0);
             value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth, ply+1, true, threadID);
+
+            // Step extra. pv search (only in PV nodes)
             if (value > alpha && value < beta)
-            {
-                // When the search fails high at ply 1 while searching the first
-                // move at the root, set the flag failHighPly1. This is used for
-                // time managment:  We don't want to stop the search early in
-                // such cases, because resolving the fail high at ply 1 could
-                // result in a big drop in score at the root.
-                if (ply == 1 && RootMoveNumber == 1)
-                    Threads[threadID].failHighPly1 = true;
-
-                // A fail high occurred. Re-search at full window (pv search)
                 value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, ply+1, threadID);
-                Threads[threadID].failHighPly1 = false;
-          }
         }
       }
+
+      // Step 16. Undo move
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
-      // New best move?
+      // Step 17. Check for new best move
       if (value > bestValue)
       {
           bestValue = value;
@@ -1255,36 +1231,31 @@ namespace {
               if (value == value_mate_in(ply + 1))
                   ss[ply].mateKiller = move;
           }
-          // If we are at ply 1, and we are searching the first root move at
-          // ply 0, set the 'Problem' variable if the score has dropped a lot
-          // (from the computer's point of view) since the previous iteration.
-          if (   ply == 1
-              && Iteration >= 2
-              && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
-              Problem = true;
       }
 
-      // Split?
-      if (   ActiveThreads > 1
+      // Step 18. Check for split
+      if (   TM.active_threads() > 1
           && bestValue < beta
           && depth >= MinimumSplitDepth
           && Iteration <= 99
-          && idle_thread_exists(threadID)
+          && TM.available_thread_exists(threadID)
           && !AbortSearch
-          && !thread_should_stop(threadID)
-          && split(pos, ss, ply, &alpha, &beta, &bestValue, VALUE_NONE, VALUE_NONE,
-                   depth, &moveCount, &mp, threadID, true))
+          && !TM.thread_should_stop(threadID)
+          && TM.split(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue,
+                      depth, mateThreat, &moveCount, &mp, threadID, true))
           break;
     }
 
-    // All legal moves have been searched.  A special case: If there were
+    // Step 19. Check for mate and stalemate
+    // All legal moves have been searched and if there were
     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
     if (moveCount == 0)
         return (isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW);
 
+    // Step 20. Update tables
     // If the search is not aborted, update the transposition table,
     // history counters, and killer moves.
-    if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
+    if (AbortSearch || TM.thread_should_stop(threadID))
         return bestValue;
 
     if (bestValue <= oldAlpha)
@@ -1292,7 +1263,7 @@ namespace {
 
     else if (bestValue >= beta)
     {
-        BetaCounter.add(pos.side_to_move(), depth, threadID);
+        TM.incrementBetaCounter(pos.side_to_move(), depth, threadID);
         move = ss[ply].pv[ply];
         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(move))
         {
@@ -1315,7 +1286,7 @@ namespace {
 
     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
-    assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
+    assert(threadID >= 0 && threadID < TM.active_threads());
 
     Move movesSearched[256];
     EvalInfo ei;
@@ -1323,41 +1294,39 @@ namespace {
     const TTEntry* tte;
     Move ttMove, move;
     Depth ext, newDepth;
-    Value approximateEval, nullValue, value, futilityValue, futilityValueScaled;
-    bool isCheck, useFutilityPruning, singleReply, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
+    Value bestValue, refinedValue, nullValue, value, futilityValueScaled;
+    bool isCheck, singleEvasion, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
     bool mateThreat = false;
     int moveCount = 0;
-    Value bestValue = -VALUE_INFINITE;
+    refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
 
     if (depth < OnePly)
         return qsearch(pos, ss, beta-1, beta, Depth(0), ply, threadID);
 
-    // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
-    // an instant draw, maximum ply reached, etc.
+    // Step 1. Initialize node and poll
+    // Polling can abort search.
     init_node(ss, ply, threadID);
 
-    // After init_node() that calls poll()
-    if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
+    // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
+    if (AbortSearch || TM.thread_should_stop(threadID))
         return Value(0);
 
-    if (pos.is_draw())
+    if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
         return VALUE_DRAW;
 
-    if (ply >= PLY_MAX - 1)
-        return pos.is_check() ? quick_evaluate(pos) : evaluate(pos, ei, threadID);
-
-    // Mate distance pruning
+    // Step 3. Mate distance pruning
     if (value_mated_in(ply) >= beta)
         return beta;
 
     if (value_mate_in(ply + 1) < beta)
         return beta - 1;
 
+    // Step 4. Transposition table lookup
+
     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
-    // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exsists.
+    // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
     Key posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
 
-    // Transposition table lookup
     tte = TT.retrieve(posKey);
     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
@@ -1367,26 +1336,66 @@ namespace {
         return value_from_tt(tte->value(), ply);
     }
 
-    approximateEval = quick_evaluate(pos);
+    // Step 5. Evaluate the position statically
     isCheck = pos.is_check();
 
-    // Null move search
-    if (    allowNullmove
-        &&  depth > OnePly
-        && !isCheck
-        && !value_is_mate(beta)
-        &&  ok_to_do_nullmove(pos)
-        &&  approximateEval >= beta - NullMoveMargin)
+    if (!isCheck)
     {
-        ss[ply].currentMove = MOVE_NULL;
+        if (tte && (tte->type() & VALUE_TYPE_EVAL))
+            ss[ply].eval = value_from_tt(tte->value(), ply);
+        else
+            ss[ply].eval = evaluate(pos, ei, threadID);
 
-        pos.do_null_move(st);
+        refinedValue = refine_eval(tte, ss[ply].eval, ply); // Enhance accuracy with TT value if possible
+        update_gains(pos, ss[ply - 1].currentMove, ss[ply - 1].eval, ss[ply].eval);
+    }
 
-        // Null move dynamic reduction based on depth
-        int R = (depth >= 5 * OnePly ? 4 : 3);
+    // Step 6. Razoring
+    if (   !value_is_mate(beta)
+        && !isCheck
+        && depth < RazorDepth
+        && refinedValue < beta - razor_margin(depth)
+        && ss[ply - 1].currentMove != MOVE_NULL
+        && ttMove == MOVE_NONE
+        && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
+    {
+        Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
+        Value v = qsearch(pos, ss, rbeta-1, rbeta, Depth(0), ply, threadID);
+        if (v < rbeta)
+            // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
+            // surprisingly this did slightly weaker in tests.
+            return v;
+    }
+
+    // Step 7. Static null move pruning
+    // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
+    // the score by more than fuility_margin(depth) if we do a null move.
+    if (  !isCheck
+        && allowNullmove
+        && depth < RazorDepth
+        && refinedValue - futility_margin(depth, 0) >= beta)
+        return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
+
+    // Step 8. Null move search with verification search
+    // When we jump directly to qsearch() we do a null move only if static value is
+    // at least beta. Otherwise we do a null move if static value is not more than
+    // NullMoveMargin under beta.
+    if (    allowNullmove
+        &&  depth > OnePly
+        && !isCheck
+        && !value_is_mate(beta)
+        &&  ok_to_do_nullmove(pos)
+        &&  refinedValue >= beta - (depth >= 4 * OnePly ? NullMoveMargin : 0))
+    {
+        ss[ply].currentMove = MOVE_NULL;
+
+        pos.do_null_move(st);
+
+        // Null move dynamic reduction based on depth
+        int R = 3 + (depth >= 5 * OnePly ? depth / 8 : 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on value
-        if (approximateEval - beta > PawnValueMidgame)
+        if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
             R++;
 
         nullValue = -search(pos, ss, -(beta-1), depth-R*OnePly, ply+1, false, threadID);
@@ -1395,13 +1404,17 @@ namespace {
 
         if (nullValue >= beta)
         {
+            // Do not return unproven mate scores
+            if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
+                nullValue = beta;
+
             if (depth < 6 * OnePly)
-                return beta;
+                return nullValue;
 
             // Do zugzwang verification search
             Value v = search(pos, ss, beta, depth-5*OnePly, ply, false, threadID);
             if (v >= beta)
-                return beta;
+                return nullValue;
         } else {
             // The null move failed low, which means that we may be faced with
             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
@@ -1419,66 +1432,45 @@ namespace {
                 return beta - 1;
         }
     }
-    // Null move search not allowed, try razoring
-    else if (   !value_is_mate(beta)
-             && depth < RazorDepth
-             && approximateEval < beta - RazorApprMargins[int(depth) - 2]
-             && ss[ply - 1].currentMove != MOVE_NULL
-             && ttMove == MOVE_NONE
-             && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
-    {
-        Value rbeta = beta - RazorMargins[int(depth) - 2];
-        Value v = qsearch(pos, ss, rbeta-1, rbeta, Depth(0), ply, threadID);
-        if (v < rbeta)
-          return v;
-    }
 
-    // Go with internal iterative deepening if we don't have a TT move
-    if (UseIIDAtNonPVNodes && ttMove == MOVE_NONE && depth >= 8*OnePly &&
-        !isCheck && evaluate(pos, ei, threadID) >= beta - IIDMargin)
+    // Step 9. Internal iterative deepening
+    if (   depth >= IIDDepthAtNonPVNodes
+        && ttMove == MOVE_NONE
+        && !isCheck
+        && ss[ply].eval >= beta - IIDMargin)
     {
-        search(pos, ss, beta, Min(depth/2, depth-2*OnePly), ply, false, threadID);
+        search(pos, ss, beta, depth/2, ply, false, threadID);
         ttMove = ss[ply].pv[ply];
-        tte = TT.retrieve(pos.get_key());
+        tte = TT.retrieve(posKey);
     }
 
-    // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
-    // to search all moves.
-    MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, &ss[ply]);
-    CheckInfo ci(pos);
-    futilityValue = VALUE_NONE;
-    useFutilityPruning = depth < SelectiveDepth && !isCheck;
-
-    // Calculate depth dependant futility pruning parameters
-    const int FutilityMoveCountMargin = 3 + (1 << (3 * int(depth) / 8));
-    const int FutilityValueMargin = 112 * bitScanReverse32(int(depth) * int(depth) / 2);
+    // Step 10. Loop through moves
+    // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
 
-    // Avoid calling evaluate() if we already have the score in TT
-    if (tte && (tte->type() & VALUE_TYPE_EVAL))
-        futilityValue = value_from_tt(tte->value(), ply) + FutilityValueMargin;
+    // Initialize a MovePicker object for the current position
+    MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, &ss[ply], beta);
+    CheckInfo ci(pos);
 
-    // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
     while (   bestValue < beta
            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
-           && !thread_should_stop(threadID))
+           && !TM.thread_should_stop(threadID))
     {
       assert(move_is_ok(move));
 
       if (move == excludedMove)
           continue;
 
-      singleReply = (isCheck && mp.number_of_evasions() == 1);
       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
+      singleEvasion = (isCheck && mp.number_of_evasions() == 1);
       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
 
-      // Decide the new search depth
-      ext = extension(pos, move, false, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleReply, mateThreat, &dangerous);
+      // Step 11. Decide the new search depth
+      ext = extension(pos, move, false, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
 
-      // We want to extend the TT move if it is much better then remaining ones.
-      // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove,
-      // if result is lower then TT value minus a margin then we assume ttMove is the
-      // only one playable. It is a kind of relaxed single reply extension.
-      if (   depth >= 8 * OnePly
+      // Singular extension search. We extend the TT move if its value is much better than
+      // its siblings. To verify this we do a reduced search on all the other moves but the
+      // ttMove, if result is lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
+      if (   depth >= SingularExtensionDepthAtNonPVNodes
           && tte
           && move == tte->move()
           && !excludedMove // Do not allow recursive single-reply search
@@ -1490,37 +1482,35 @@ namespace {
 
           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
           {
-              Value excValue = search(pos, ss, ttValue - SingleReplyMargin, depth / 2, ply, false, threadID, move);
+              Value excValue = search(pos, ss, ttValue - SingularExtensionMargin, depth / 2, ply, false, threadID, move);
 
-              // If search result is well below the foreseen score of the ttMove then we
-              // assume ttMove is the only one realistically playable and we extend it.
-              if (excValue < ttValue - SingleReplyMargin)
+              if (excValue < ttValue - SingularExtensionMargin)
                   ext = OnePly;
           }
       }
 
       newDepth = depth - OnePly + ext;
 
-      // Update current move
+      // Update current move (this must be done after singular extension search)
       movesSearched[moveCount++] = ss[ply].currentMove = move;
 
-      // Futility pruning
-      if (    useFutilityPruning
+      // Step 12. Futility pruning
+      if (   !isCheck
           && !dangerous
           && !captureOrPromotion
+          && !move_is_castle(move)
           &&  move != ttMove)
       {
           // Move count based pruning
-          if (   moveCount >= FutilityMoveCountMargin
+          if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
               && ok_to_prune(pos, move, ss[ply].threatMove)
               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX))
               continue;
 
           // Value based pruning
-          if (futilityValue == VALUE_NONE)
-              futilityValue = evaluate(pos, ei, threadID) + FutilityValueMargin;
-
-          futilityValueScaled = futilityValue - moveCount * IncrementalFutilityMargin;
+          Depth predictedDepth = newDepth - nonpv_reduction(depth, moveCount); // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*OnePly
+          futilityValueScaled =  ss[ply].eval + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
+                               + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move)) + 45;
 
           if (futilityValueScaled < beta)
           {
@@ -1530,34 +1520,40 @@ namespace {
           }
       }
 
-      // Make and search the move
+      // Step 13. Make the move
       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
 
-      // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
+      // Step 14. Reduced search
       // if the move fails high will be re-searched at full depth.
+      bool doFullDepthSearch = true;
+
       if (    depth >= 3*OnePly
-          &&  moveCount >= LMRNonPVMoves
           && !dangerous
           && !captureOrPromotion
           && !move_is_castle(move)
           && !move_is_killer(move, ss[ply]))
       {
-          ss[ply].reduction = OnePly;
-          value = -search(pos, ss, -(beta-1), newDepth-OnePly, ply+1, true, threadID);
+          ss[ply].reduction = nonpv_reduction(depth, moveCount);
+          if (ss[ply].reduction)
+          {
+              value = -search(pos, ss, -(beta-1), newDepth-ss[ply].reduction, ply+1, true, threadID);
+              doFullDepthSearch = (value >= beta);
+          }
       }
-      else
-          value = beta; // Just to trigger next condition
 
-      if (value >= beta) // Go with full depth non-pv search
+      // Step 15. Full depth search
+      if (doFullDepthSearch)
       {
           ss[ply].reduction = Depth(0);
           value = -search(pos, ss, -(beta-1), newDepth, ply+1, true, threadID);
       }
+
+      // Step 16. Undo move
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
-      // New best move?
+      // Step 17. Check for new best move
       if (value > bestValue)
       {
           bestValue = value;
@@ -1568,41 +1564,45 @@ namespace {
               ss[ply].mateKiller = move;
       }
 
-      // Split?
-      if (   ActiveThreads > 1
+      // Step 18. Check for split
+      if (   TM.active_threads() > 1
           && bestValue < beta
           && depth >= MinimumSplitDepth
           && Iteration <= 99
-          && idle_thread_exists(threadID)
+          && TM.available_thread_exists(threadID)
           && !AbortSearch
-          && !thread_should_stop(threadID)
-          && split(pos, ss, ply, &beta, &beta, &bestValue, futilityValue, approximateEval,
-                   depth, &moveCount, &mp, threadID, false))
+          && !TM.thread_should_stop(threadID)
+          && TM.split(pos, ss, ply, NULL, beta, &bestValue,
+                      depth, mateThreat, &moveCount, &mp, threadID, false))
           break;
     }
 
-    // All legal moves have been searched.  A special case: If there were
+    // Step 19. Check for mate and stalemate
+    // All legal moves have been searched and if there were
     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
-    if (moveCount == 0)
+    // If one move was excluded return fail low.
+    if (!moveCount)
         return excludedMove ? beta - 1 : (pos.is_check() ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW);
 
+    // Step 20. Update tables
     // If the search is not aborted, update the transposition table,
     // history counters, and killer moves.
-    if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
+    if (AbortSearch || TM.thread_should_stop(threadID))
         return bestValue;
 
     if (bestValue < beta)
         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_UPPER, depth, MOVE_NONE);
     else
     {
-        BetaCounter.add(pos.side_to_move(), depth, threadID);
+        TM.incrementBetaCounter(pos.side_to_move(), depth, threadID);
         move = ss[ply].pv[ply];
+        TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, depth, move);
         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(move))
         {
             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
             update_killers(move, ss[ply]);
         }
-        TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, depth, move);
+
     }
 
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
@@ -1622,60 +1622,57 @@ namespace {
     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(depth <= 0);
     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
-    assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
+    assert(threadID >= 0 && threadID < TM.active_threads());
 
     EvalInfo ei;
     StateInfo st;
     Move ttMove, move;
-    Value staticValue, bestValue, value, futilityValue;
-    bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck;
+    Value staticValue, bestValue, value, futilityBase, futilityValue;
+    bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
     const TTEntry* tte = NULL;
     int moveCount = 0;
     bool pvNode = (beta - alpha != 1);
+    Value oldAlpha = alpha;
 
     // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
     // an instant draw, maximum ply reached, etc.
     init_node(ss, ply, threadID);
 
     // After init_node() that calls poll()
-    if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
+    if (AbortSearch || TM.thread_should_stop(threadID))
         return Value(0);
 
-    if (pos.is_draw())
+    if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
         return VALUE_DRAW;
 
-    // Transposition table lookup, only when not in PV
-    if (!pvNode)
+    // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
+    // pruning, but only for move ordering.
+    tte = TT.retrieve(pos.get_key());
+    ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
+
+    if (!pvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
     {
-        tte = TT.retrieve(pos.get_key());
-        if (tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
-        {
-            assert(tte->type() != VALUE_TYPE_EVAL);
+        assert(tte->type() != VALUE_TYPE_EVAL);
 
-            return value_from_tt(tte->value(), ply);
-        }
+        ss[ply].currentMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
+        return value_from_tt(tte->value(), ply);
     }
-    ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
     isCheck = pos.is_check();
-    ei.futilityMargin = Value(0); // Manually initialize futilityMargin
 
     // Evaluate the position statically
     if (isCheck)
         staticValue = -VALUE_INFINITE;
-
     else if (tte && (tte->type() & VALUE_TYPE_EVAL))
-    {
-        // Use the cached evaluation score if possible
-        assert(ei.futilityMargin == Value(0));
-
         staticValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
-    }
     else
         staticValue = evaluate(pos, ei, threadID);
 
-    if (ply >= PLY_MAX - 1)
-        return pos.is_check() ? quick_evaluate(pos) : evaluate(pos, ei, threadID);
+    if (!isCheck)
+    {
+        ss[ply].eval = staticValue;
+        update_gains(pos, ss[ply - 1].currentMove, ss[ply - 1].eval, ss[ply].eval);
+    }
 
     // Initialize "stand pat score", and return it immediately if it is
     // at least beta.
@@ -1684,7 +1681,7 @@ namespace {
     if (bestValue >= beta)
     {
         // Store the score to avoid a future costly evaluation() call
-        if (!isCheck && !tte && ei.futilityMargin == 0)
+        if (!isCheck && !tte && ei.futilityMargin[pos.side_to_move()] == 0)
             TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_EV_LO, Depth(-127*OnePly), MOVE_NONE);
 
         return bestValue;
@@ -1693,12 +1690,17 @@ namespace {
     if (bestValue > alpha)
         alpha = bestValue;
 
+    // If we are near beta then try to get a cutoff pushing checks a bit further
+    bool deepChecks = depth == -OnePly && staticValue >= beta - PawnValueMidgame / 8;
+
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
-    // to search the moves.  Because the depth is <= 0 here, only captures,
-    // queen promotions and checks (only if depth == 0) will be generated.
-    MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, depth, H);
+    // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
+    // queen promotions and checks (only if depth == 0 or depth == -OnePly
+    // and we are near beta) will be generated.
+    MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, deepChecks ? Depth(0) : depth, H);
     CheckInfo ci(pos);
     enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
+    futilityBase = staticValue + FutilityMarginQS + ei.futilityMargin[pos.side_to_move()];
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff
     // occurs.
@@ -1707,11 +1709,12 @@ namespace {
     {
       assert(move_is_ok(move));
 
+      moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
+
+      // Update current move
       moveCount++;
       ss[ply].currentMove = move;
 
-      moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
-
       // Futility pruning
       if (   enoughMaterial
           && !isCheck
@@ -1721,12 +1724,9 @@ namespace {
           && !move_is_promotion(move)
           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
       {
-          futilityValue =  staticValue
-                         + Max(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(move)),
-                               pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move)))
-                         + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : Value(0))
-                         + FutilityMarginQS
-                         + ei.futilityMargin;
+          futilityValue =  futilityBase
+                         + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
+                         + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : Value(0));
 
           if (futilityValue < alpha)
           {
@@ -1736,8 +1736,16 @@ namespace {
           }
       }
 
-      // Don't search captures and checks with negative SEE values
-      if (   !isCheck
+      // Detect blocking evasions that are candidate to be pruned
+      evasionPrunable =   isCheck
+                       && bestValue != -VALUE_INFINITE
+                       && !pos.move_is_capture(move)
+                       && pos.type_of_piece_on(move_from(move)) != KING
+                       && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
+
+      // Don't search moves with negative SEE values
+      if (   (!isCheck || evasionPrunable)
+          && !pvNode
           &&  move != ttMove
           && !move_is_promotion(move)
           &&  pos.see_sign(move) < 0)
@@ -1762,31 +1770,33 @@ namespace {
        }
     }
 
-    // All legal moves have been searched.  A special case: If we're in check
+    // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
     // and no legal moves were found, it is checkmate.
     if (!moveCount && pos.is_check()) // Mate!
         return value_mated_in(ply);
 
-    assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
-
     // Update transposition table
-    move = ss[ply].pv[ply];
-    if (!pvNode)
+    Depth d = (depth == Depth(0) ? Depth(0) : Depth(-1));
+    if (bestValue <= oldAlpha)
+    {
+        // If bestValue isn't changed it means it is still the static evaluation
+        // of the node, so keep this info to avoid a future evaluation() call.
+        ValueType type = (bestValue == staticValue && !ei.futilityMargin[pos.side_to_move()] ? VALUE_TYPE_EV_UP : VALUE_TYPE_UPPER);
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), type, d, MOVE_NONE);
+    }
+    else if (bestValue >= beta)
     {
-        // If bestValue isn't changed it means it is still the static evaluation of
-        // the node, so keep this info to avoid a future costly evaluation() call.
-        ValueType type = (bestValue == staticValue && !ei.futilityMargin ? VALUE_TYPE_EV_UP : VALUE_TYPE_UPPER);
-        Depth d = (depth == Depth(0) ? Depth(0) : Depth(-1));
+        move = ss[ply].pv[ply];
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, d, move);
 
-        if (bestValue < beta)
-            TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), type, d, MOVE_NONE);
-        else
-            TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, d, move);
+        // Update killers only for good checking moves
+        if (!pos.move_is_capture_or_promotion(move))
+            update_killers(move, ss[ply]);
     }
+    else
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_EXACT, d, ss[ply].pv[ply]);
 
-    // Update killers only for good check moves
-    if (alpha >= beta && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
-        update_killers(move, ss[ply]);
+    assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
     return bestValue;
   }
@@ -1802,136 +1812,125 @@ namespace {
 
   void sp_search(SplitPoint* sp, int threadID) {
 
-    assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
-    assert(ActiveThreads > 1);
+    assert(threadID >= 0 && threadID < TM.active_threads());
+    assert(TM.active_threads() > 1);
+
+    StateInfo st;
+    Move move;
+    Depth ext, newDepth;
+    Value value, futilityValueScaled;
+    bool isCheck, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
+    int moveCount;
+    value = -VALUE_INFINITE;
 
-    Position pos = Position(sp->pos);
+    Position pos(*sp->pos);
     CheckInfo ci(pos);
     SearchStack* ss = sp->sstack[threadID];
-    Value value;
-    Move move;
-    bool isCheck = pos.is_check();
-    bool useFutilityPruning =     sp->depth < SelectiveDepth
-                              && !isCheck;
+    isCheck = pos.is_check();
 
-    const int FutilityMoveCountMargin = 3 + (1 << (3 * int(sp->depth) / 8));
-    const int FutilityValueMargin = 112 * bitScanReverse32(int(sp->depth) * int(sp->depth) / 2);
+    // Step 10. Loop through moves
+    // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
+    lock_grab(&(sp->lock));
 
     while (    sp->bestValue < sp->beta
-           && !thread_should_stop(threadID)
-           && (move = sp->mp->get_next_move(sp->lock)) != MOVE_NONE)
+           && !TM.thread_should_stop(threadID)
+           && (move = sp->mp->get_next_move()) != MOVE_NONE)
     {
+      moveCount = ++sp->moves;
+      lock_release(&(sp->lock));
+
       assert(move_is_ok(move));
 
-      bool moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
-      bool captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
+      moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
+      captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
 
-      lock_grab(&(sp->lock));
-      int moveCount = ++sp->moves;
-      lock_release(&(sp->lock));
+      // Step 11. Decide the new search depth
+      ext = extension(pos, move, false, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, sp->mateThreat, &dangerous);
+      newDepth = sp->depth - OnePly + ext;
 
+      // Update current move
       ss[sp->ply].currentMove = move;
 
-      // Decide the new search depth.
-      bool dangerous;
-      Depth ext = extension(pos, move, false, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
-      Depth newDepth = sp->depth - OnePly + ext;
-
-      // Prune?
-      if (    useFutilityPruning
+      // Step 12. Futility pruning
+      if (   !isCheck
           && !dangerous
-          && !captureOrPromotion)
+          && !captureOrPromotion
+          && !move_is_castle(move))
       {
           // Move count based pruning
-          if (   moveCount >= FutilityMoveCountMargin
+          if (   moveCount >= futility_move_count(sp->depth)
               && ok_to_prune(pos, move, ss[sp->ply].threatMove)
               && sp->bestValue > value_mated_in(PLY_MAX))
-              continue;
-
-          // Value based pruning
-          if (sp->futilityValue == VALUE_NONE)
           {
-              EvalInfo ei;
-              sp->futilityValue = evaluate(pos, ei, threadID) + FutilityValueMargin;
+              lock_grab(&(sp->lock));
+              continue;
           }
 
-          Value futilityValueScaled = sp->futilityValue - moveCount * IncrementalFutilityMargin;
+          // Value based pruning
+          Depth predictedDepth = newDepth - nonpv_reduction(sp->depth, moveCount);
+          futilityValueScaled =  ss[sp->ply].eval + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
+                                     + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move)) + 45;
 
           if (futilityValueScaled < sp->beta)
           {
-              if (futilityValueScaled > sp->bestValue) // Less then 1% of cases
-              {
-                  lock_grab(&(sp->lock));
-                  if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
-                      sp->bestValue = futilityValueScaled;
-                  lock_release(&(sp->lock));
-              }
+              lock_grab(&(sp->lock));
+
+              if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
+                  sp->bestValue = futilityValueScaled;
               continue;
           }
       }
 
-      // Make and search the move.
-      StateInfo st;
+      // Step 13. Make the move
       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
 
-      // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
+      // Step 14. Reduced search
       // if the move fails high will be re-searched at full depth.
+      bool doFullDepthSearch = true;
+
       if (   !dangerous
-          &&  moveCount >= LMRNonPVMoves
           && !captureOrPromotion
           && !move_is_castle(move)
           && !move_is_killer(move, ss[sp->ply]))
       {
-          ss[sp->ply].reduction = OnePly;
-          value = -search(pos, ss, -(sp->beta-1), newDepth - OnePly, sp->ply+1, true, threadID);
+          ss[sp->ply].reduction = nonpv_reduction(sp->depth, moveCount);
+          if (ss[sp->ply].reduction)
+          {
+              value = -search(pos, ss, -(sp->beta-1), newDepth-ss[sp->ply].reduction, sp->ply+1, true, threadID);
+              doFullDepthSearch = (value >= sp->beta && !TM.thread_should_stop(threadID));
+          }
       }
-      else
-          value = sp->beta; // Just to trigger next condition
 
-      if (value >= sp->beta) // Go with full depth non-pv search
+      // Step 15. Full depth search
+      if (doFullDepthSearch)
       {
           ss[sp->ply].reduction = Depth(0);
           value = -search(pos, ss, -(sp->beta - 1), newDepth, sp->ply+1, true, threadID);
       }
+
+      // Step 16. Undo move
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
-      if (thread_should_stop(threadID))
-          break;
+      // Step 17. Check for new best move
+      lock_grab(&(sp->lock));
 
-      // New best move?
-      if (value > sp->bestValue) // Less then 2% of cases
+      if (value > sp->bestValue && !TM.thread_should_stop(threadID))
       {
-          lock_grab(&(sp->lock));
-          if (value > sp->bestValue && !thread_should_stop(threadID))
+          sp->bestValue = value;
+          if (sp->bestValue >= sp->beta)
           {
-              sp->bestValue = value;
-              if (sp->bestValue >= sp->beta)
-              {
-                  sp_update_pv(sp->parentSstack, ss, sp->ply);
-                  for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
-                      if (i != threadID && (i == sp->master || sp->slaves[i]))
-                          Threads[i].stop = true;
-
-                  sp->finished = true;
-              }
+              sp->stopRequest = true;
+              sp_update_pv(sp->parentSstack, ss, sp->ply);
           }
-          lock_release(&(sp->lock));
       }
     }
 
-    lock_grab(&(sp->lock));
-
-    // If this is the master thread and we have been asked to stop because of
-    // a beta cutoff higher up in the tree, stop all slave threads.
-    if (sp->master == threadID && thread_should_stop(threadID))
-        for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
-            if (sp->slaves[i])
-                Threads[i].stop = true;
+    /* Here we have the lock still grabbed */
 
-    sp->cpus--;
     sp->slaves[threadID] = 0;
+    sp->cpus--;
 
     lock_release(&(sp->lock));
   }
@@ -1947,366 +1946,206 @@ namespace {
 
   void sp_search_pv(SplitPoint* sp, int threadID) {
 
-    assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
-    assert(ActiveThreads > 1);
+    assert(threadID >= 0 && threadID < TM.active_threads());
+    assert(TM.active_threads() > 1);
+
+    StateInfo st;
+    Move move;
+    Depth ext, newDepth;
+    Value value;
+    bool moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
+    int moveCount;
+    value = -VALUE_INFINITE;
 
-    Position pos = Position(sp->pos);
+    Position pos(*sp->pos);
     CheckInfo ci(pos);
     SearchStack* ss = sp->sstack[threadID];
-    Value value;
-    Move move;
+
+    // Step 10. Loop through moves
+    // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
+    lock_grab(&(sp->lock));
 
     while (    sp->alpha < sp->beta
-           && !thread_should_stop(threadID)
-           && (move = sp->mp->get_next_move(sp->lock)) != MOVE_NONE)
+           && !TM.thread_should_stop(threadID)
+           && (move = sp->mp->get_next_move()) != MOVE_NONE)
     {
-      bool moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
-      bool captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
+      moveCount = ++sp->moves;
+      lock_release(&(sp->lock));
 
       assert(move_is_ok(move));
 
-      lock_grab(&(sp->lock));
-      int moveCount = ++sp->moves;
-      lock_release(&(sp->lock));
+      moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
+      captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
+
+      // Step 11. Decide the new search depth
+      ext = extension(pos, move, true, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, sp->mateThreat, &dangerous);
+      newDepth = sp->depth - OnePly + ext;
 
+      // Update current move
       ss[sp->ply].currentMove = move;
 
-      // Decide the new search depth.
-      bool dangerous;
-      Depth ext = extension(pos, move, true, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
-      Depth newDepth = sp->depth - OnePly + ext;
+      // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
 
-      // Make and search the move.
-      StateInfo st;
+      // Step 13. Make the move
       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
 
-      // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
+      // Step 14. Reduced search
       // if the move fails high will be re-searched at full depth.
+      bool doFullDepthSearch = true;
+
       if (   !dangerous
-          &&  moveCount >= LMRPVMoves
           && !captureOrPromotion
           && !move_is_castle(move)
           && !move_is_killer(move, ss[sp->ply]))
       {
-          ss[sp->ply].reduction = OnePly;
-          value = -search(pos, ss, -sp->alpha, newDepth - OnePly, sp->ply+1, true, threadID);
+          ss[sp->ply].reduction = pv_reduction(sp->depth, moveCount);
+          if (ss[sp->ply].reduction)
+          {
+              Value localAlpha = sp->alpha;
+              value = -search(pos, ss, -localAlpha, newDepth-ss[sp->ply].reduction, sp->ply+1, true, threadID);
+              doFullDepthSearch = (value > localAlpha && !TM.thread_should_stop(threadID));
+          }
       }
-      else
-          value = sp->alpha + 1; // Just to trigger next condition
 
-      if (value > sp->alpha) // Go with full depth non-pv search
+      // Step 15. Full depth search
+      if (doFullDepthSearch)
       {
+          Value localAlpha = sp->alpha;
           ss[sp->ply].reduction = Depth(0);
-          value = -search(pos, ss, -sp->alpha, newDepth, sp->ply+1, true, threadID);
+          value = -search(pos, ss, -localAlpha, newDepth, sp->ply+1, true, threadID);
 
-          if (value > sp->alpha && value < sp->beta)
+          if (value > localAlpha && value < sp->beta && !TM.thread_should_stop(threadID))
           {
-              // When the search fails high at ply 1 while searching the first
-              // move at the root, set the flag failHighPly1.  This is used for
-              // time managment: We don't want to stop the search early in
-              // such cases, because resolving the fail high at ply 1 could
-              // result in a big drop in score at the root.
-              if (sp->ply == 1 && RootMoveNumber == 1)
-                  Threads[threadID].failHighPly1 = true;
-
-              value = -search_pv(pos, ss, -sp->beta, -sp->alpha, newDepth, sp->ply+1, threadID);
-              Threads[threadID].failHighPly1 = false;
-        }
+              // If another thread has failed high then sp->alpha has been increased
+              // to be higher or equal then beta, if so, avoid to start a PV search.
+              localAlpha = sp->alpha;
+              if (localAlpha < sp->beta)
+                  value = -search_pv(pos, ss, -sp->beta, -localAlpha, newDepth, sp->ply+1, threadID);
+          }
       }
+
+      // Step 16. Undo move
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
-      if (thread_should_stop(threadID))
-          break;
-
-      // New best move?
+      // Step 17. Check for new best move
       lock_grab(&(sp->lock));
-      if (value > sp->bestValue && !thread_should_stop(threadID))
+
+      if (value > sp->bestValue && !TM.thread_should_stop(threadID))
       {
           sp->bestValue = value;
           if (value > sp->alpha)
           {
+              // Ask threads to stop before to modify sp->alpha
+              if (value >= sp->beta)
+                  sp->stopRequest = true;
+
               sp->alpha = value;
+
               sp_update_pv(sp->parentSstack, ss, sp->ply);
               if (value == value_mate_in(sp->ply + 1))
                   ss[sp->ply].mateKiller = move;
-
-              if (value >= sp->beta)
-              {
-                  for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
-                      if (i != threadID && (i == sp->master || sp->slaves[i]))
-                          Threads[i].stop = true;
-
-                  sp->finished = true;
-              }
-        }
-        // If we are at ply 1, and we are searching the first root move at
-        // ply 0, set the 'Problem' variable if the score has dropped a lot
-        // (from the computer's point of view) since the previous iteration.
-        if (   sp->ply == 1
-            && Iteration >= 2
-            && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
-            Problem = true;
+          }
       }
-      lock_release(&(sp->lock));
     }
 
-    lock_grab(&(sp->lock));
-
-    // If this is the master thread and we have been asked to stop because of
-    // a beta cutoff higher up in the tree, stop all slave threads.
-    if (sp->master == threadID && thread_should_stop(threadID))
-        for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
-            if (sp->slaves[i])
-                Threads[i].stop = true;
+    /* Here we have the lock still grabbed */
 
-    sp->cpus--;
     sp->slaves[threadID] = 0;
+    sp->cpus--;
 
     lock_release(&(sp->lock));
   }
 
-  /// The BetaCounterType class
-
-  BetaCounterType::BetaCounterType() { clear(); }
 
-  void BetaCounterType::clear() {
-
-    for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
-        Threads[i].betaCutOffs[WHITE] = Threads[i].betaCutOffs[BLACK] = 0ULL;
-  }
+  // init_node() is called at the beginning of all the search functions
+  // (search(), search_pv(), qsearch(), and so on) and initializes the
+  // search stack object corresponding to the current node. Once every
+  // NodesBetweenPolls nodes, init_node() also calls poll(), which polls
+  // for user input and checks whether it is time to stop the search.
 
-  void BetaCounterType::add(Color us, Depth d, int threadID) {
+  void init_node(SearchStack ss[], int ply, int threadID) {
 
-    // Weighted count based on depth
-    Threads[threadID].betaCutOffs[us] += unsigned(d);
-  }
+    assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
+    assert(threadID >= 0 && threadID < TM.active_threads());
 
-  void BetaCounterType::read(Color us, int64_t& our, int64_t& their) {
+    TM.incrementNodeCounter(threadID);
 
-    our = their = 0UL;
-    for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
+    if (threadID == 0)
     {
-        our += Threads[i].betaCutOffs[us];
-        their += Threads[i].betaCutOffs[opposite_color(us)];
+        NodesSincePoll++;
+        if (NodesSincePoll >= NodesBetweenPolls)
+        {
+            poll(ss, ply);
+            NodesSincePoll = 0;
+        }
     }
+    ss[ply].init(ply);
+    ss[ply + 2].initKillers();
   }
 
 
-  /// The RootMove class
+  // update_pv() is called whenever a search returns a value > alpha.
+  // It updates the PV in the SearchStack object corresponding to the
+  // current node.
 
-  // Constructor
+  void update_pv(SearchStack ss[], int ply) {
 
-  RootMove::RootMove() {
-    nodes = cumulativeNodes = ourBeta = theirBeta = 0ULL;
-  }
+    assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
 
-  // RootMove::operator<() is the comparison function used when
-  // sorting the moves.  A move m1 is considered to be better
-  // than a move m2 if it has a higher score, or if the moves
-  // have equal score but m1 has the higher node count.
+    int p;
 
-  bool RootMove::operator<(const RootMove& m) {
+    ss[ply].pv[ply] = ss[ply].currentMove;
 
-    if (score != m.score)
-        return (score < m.score);
+    for (p = ply + 1; ss[ply + 1].pv[p] != MOVE_NONE; p++)
+        ss[ply].pv[p] = ss[ply + 1].pv[p];
 
-    return theirBeta <= m.theirBeta;
+    ss[ply].pv[p] = MOVE_NONE;
   }
 
-  /// The RootMoveList class
-
-  // Constructor
 
-  RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) : count(0) {
-
-    MoveStack mlist[MaxRootMoves];
-    bool includeAllMoves = (searchMoves[0] == MOVE_NONE);
+  // sp_update_pv() is a variant of update_pv for use at split points. The
+  // difference between the two functions is that sp_update_pv also updates
+  // the PV at the parent node.
 
-    // Generate all legal moves
-    MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
+  void sp_update_pv(SearchStack* pss, SearchStack ss[], int ply) {
 
-    // Add each move to the moves[] array
-    for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
-    {
-        bool includeMove = includeAllMoves;
+    assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
 
-        for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
-            includeMove = (searchMoves[k] == cur->move);
+    int p;
 
-        if (!includeMove)
-            continue;
+    ss[ply].pv[ply] = pss[ply].pv[ply] = ss[ply].currentMove;
 
-        // Find a quick score for the move
-        StateInfo st;
-        SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
-        init_ss_array(ss);
+    for (p = ply + 1; ss[ply + 1].pv[p] != MOVE_NONE; p++)
+        ss[ply].pv[p] = pss[ply].pv[p] = ss[ply + 1].pv[p];
 
-        moves[count].move = cur->move;
-        pos.do_move(moves[count].move, st);
-        moves[count].score = -qsearch(pos, ss, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, Depth(0), 1, 0);
-        pos.undo_move(moves[count].move);
-        moves[count].pv[0] = moves[count].move;
-        moves[count].pv[1] = MOVE_NONE;
-        count++;
-    }
-    sort();
+    ss[ply].pv[p] = pss[ply].pv[p] = MOVE_NONE;
   }
 
 
-  // Simple accessor methods for the RootMoveList class
-
-  inline Move RootMoveList::get_move(int moveNum) const {
-    return moves[moveNum].move;
-  }
-
-  inline Value RootMoveList::get_move_score(int moveNum) const {
-    return moves[moveNum].score;
-  }
+  // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
+  // that the first move somehow made the second move possible (for instance
+  // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
+  // to be the move that was made to reach the current position, while the
+  // second move is assumed to be a move from the current position.
 
-  inline void RootMoveList::set_move_score(int moveNum, Value score) {
-    moves[moveNum].score = score;
-  }
+  bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
 
-  inline void RootMoveList::set_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes) {
-    moves[moveNum].nodes = nodes;
-    moves[moveNum].cumulativeNodes += nodes;
-  }
+    Square f1, t1, f2, t2;
+    Piece p;
 
-  inline void RootMoveList::set_beta_counters(int moveNum, int64_t our, int64_t their) {
-    moves[moveNum].ourBeta = our;
-    moves[moveNum].theirBeta = their;
-  }
+    assert(move_is_ok(m1));
+    assert(move_is_ok(m2));
 
-  void RootMoveList::set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]) {
-    int j;
-    for(j = 0; pv[j] != MOVE_NONE; j++)
-      moves[moveNum].pv[j] = pv[j];
-    moves[moveNum].pv[j] = MOVE_NONE;
-  }
+    if (m2 == MOVE_NONE)
+        return false;
 
-  inline Move RootMoveList::get_move_pv(int moveNum, int i) const {
-    return moves[moveNum].pv[i];
-  }
-
-  inline int64_t RootMoveList::get_move_cumulative_nodes(int moveNum) const {
-    return moves[moveNum].cumulativeNodes;
-  }
-
-  inline int RootMoveList::move_count() const {
-    return count;
-  }
-
-
-  // RootMoveList::sort() sorts the root move list at the beginning of a new
-  // iteration.
-
-  inline void RootMoveList::sort() {
-
-    sort_multipv(count - 1); // all items
-  }
-
-
-  // RootMoveList::sort_multipv() sorts the first few moves in the root move
-  // list by their scores and depths. It is used to order the different PVs
-  // correctly in MultiPV mode.
-
-  void RootMoveList::sort_multipv(int n) {
-
-    for (int i = 1; i <= n; i++)
-    {
-      RootMove rm = moves[i];
-      int j;
-      for (j = i; j > 0 && moves[j-1] < rm; j--)
-          moves[j] = moves[j-1];
-      moves[j] = rm;
-    }
-  }
-
-
-  // init_node() is called at the beginning of all the search functions
-  // (search(), search_pv(), qsearch(), and so on) and initializes the search
-  // stack object corresponding to the current node.  Once every
-  // NodesBetweenPolls nodes, init_node() also calls poll(), which polls
-  // for user input and checks whether it is time to stop the search.
-
-  void init_node(SearchStack ss[], int ply, int threadID) {
-
-    assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
-    assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
-
-    Threads[threadID].nodes++;
-
-    if (threadID == 0)
-    {
-        NodesSincePoll++;
-        if (NodesSincePoll >= NodesBetweenPolls)
-        {
-            poll();
-            NodesSincePoll = 0;
-        }
-    }
-    ss[ply].init(ply);
-    ss[ply+2].initKillers();
-
-    if (Threads[threadID].printCurrentLine)
-        print_current_line(ss, ply, threadID);
-  }
-
-
-  // update_pv() is called whenever a search returns a value > alpha.  It
-  // updates the PV in the SearchStack object corresponding to the current
-  // node.
-
-  void update_pv(SearchStack ss[], int ply) {
-    assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
-
-    ss[ply].pv[ply] = ss[ply].currentMove;
-    int p;
-    for(p = ply + 1; ss[ply+1].pv[p] != MOVE_NONE; p++)
-      ss[ply].pv[p] = ss[ply+1].pv[p];
-    ss[ply].pv[p] = MOVE_NONE;
-  }
-
-
-  // sp_update_pv() is a variant of update_pv for use at split points.  The
-  // difference between the two functions is that sp_update_pv also updates
-  // the PV at the parent node.
-
-  void sp_update_pv(SearchStack* pss, SearchStack ss[], int ply) {
-    assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
-
-    ss[ply].pv[ply] = pss[ply].pv[ply] = ss[ply].currentMove;
-    int p;
-    for(p = ply + 1; ss[ply+1].pv[p] != MOVE_NONE; p++)
-      ss[ply].pv[p] = pss[ply].pv[p] = ss[ply+1].pv[p];
-    ss[ply].pv[p] = pss[ply].pv[p] = MOVE_NONE;
-  }
-
-
-  // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
-  // that the first move somehow made the second move possible (for instance
-  // if the moving piece is the same in both moves).  The first move is
-  // assumed to be the move that was made to reach the current position, while
-  // the second move is assumed to be a move from the current position.
-
-  bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
-
-    Square f1, t1, f2, t2;
-    Piece p;
-
-    assert(move_is_ok(m1));
-    assert(move_is_ok(m2));
-
-    if (m2 == MOVE_NONE)
-        return false;
-
-    // Case 1: The moving piece is the same in both moves
-    f2 = move_from(m2);
-    t1 = move_to(m1);
-    if (f2 == t1)
-        return true;
+    // Case 1: The moving piece is the same in both moves
+    f2 = move_from(m2);
+    t1 = move_to(m1);
+    if (f2 == t1)
+        return true;
 
     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
     t2 = move_to(m2);
@@ -2319,36 +2158,23 @@ namespace {
         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
       return true;
 
-    // Case 4: The destination square for m2 is attacked by the moving piece in m1
+    // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
     p = pos.piece_on(t1);
     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
         return true;
 
     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
-    if (   piece_is_slider(p)
-        && bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
+    if (    piece_is_slider(p)
+        &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
     {
-        Bitboard occ = pos.occupied_squares();
-        Color us = pos.side_to_move();
-        Square ksq = pos.king_square(us);
-        clear_bit(&occ, f2);
-        if (type_of_piece(p) == BISHOP)
-        {
-            if (bit_is_set(bishop_attacks_bb(ksq, occ), t1))
-                return true;
-        }
-        else if (type_of_piece(p) == ROOK)
-        {
-            if (bit_is_set(rook_attacks_bb(ksq, occ), t1))
-                return true;
-        }
-        else
-        {
-            assert(type_of_piece(p) == QUEEN);
-            if (bit_is_set(queen_attacks_bb(ksq, occ), t1))
-                return true;
-        }
+        // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
+        // move is the opposite of the checking piece.
+        Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
+        Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
+
+        if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
+            return true;
     }
     return false;
   }
@@ -2381,27 +2207,27 @@ namespace {
 
 
   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
-  // or with extended depth.  Certain classes of moves (checking moves, in
+  // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
 
   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool pvNode, bool captureOrPromotion,
-                  bool check, bool singleReply, bool mateThreat, bool* dangerous) {
+                  bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
 
     assert(m != MOVE_NONE);
 
     Depth result = Depth(0);
-    *dangerous = check | singleReply | mateThreat;
+    *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
 
     if (*dangerous)
     {
-        if (check)
+        if (moveIsCheck)
             result += CheckExtension[pvNode];
 
-        if (singleReply)
-            result += SingleReplyExtension[pvNode];
+        if (singleEvasion)
+            result += SingleEvasionExtension[pvNode];
 
         if (mateThreat)
             result += MateThreatExtension[pvNode];
@@ -2447,11 +2273,11 @@ namespace {
 
 
   // ok_to_do_nullmove() looks at the current position and decides whether
-  // doing a 'null move' should be allowed.  In order to avoid zugzwang
+  // doing a 'null move' should be allowed. In order to avoid zugzwang
   // problems, null moves are not allowed when the side to move has very
-  // little material left.  Currently, the test is a bit too simple:  Null
-  // moves are avoided only when the side to move has only pawns left.  It's
-  // probably a good idea to avoid null moves in at least some more
+  // little material left. Currently, the test is a bit too simple: Null
+  // moves are avoided only when the side to move has only pawns left.
+  // It's probably a good idea to avoid null moves in at least some more
   // complicated endgames, e.g. KQ vs KR.  FIXME
 
   bool ok_to_do_nullmove(const Position& pos) {
@@ -2460,7 +2286,7 @@ namespace {
   }
 
 
-  // ok_to_prune() tests whether it is safe to forward prune a move.  Only
+  // ok_to_prune() tests whether it is safe to forward prune a move. Only
   // non-tactical moves late in the move list close to the leaves are
   // candidates for pruning.
 
@@ -2474,34 +2300,30 @@ namespace {
 
     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
 
+    // Prune if there isn't any threat move
+    if (threat == MOVE_NONE)
+        return true;
+
     mfrom = move_from(m);
     mto = move_to(m);
     tfrom = move_from(threat);
     tto = move_to(threat);
 
-    // Case 1: Castling moves are never pruned
-    if (move_is_castle(m))
-        return false;
-
-    // Case 2: Don't prune moves which move the threatened piece
-    if (!PruneEscapeMoves && threat != MOVE_NONE && mfrom == tto)
+    // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
+    if (mfrom == tto)
         return false;
 
-    // Case 3: If the threatened piece has value less than or equal to the
+    // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
-    if (   !PruneDefendingMoves
-        && threat != MOVE_NONE
-        && pos.move_is_capture(threat)
+    if (   pos.move_is_capture(threat)
         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
         && pos.move_attacks_square(m, tto))
         return false;
 
-    // Case 4: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
+    // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
     // prune safe moves which block its ray.
-    if (  !PruneBlockingMoves
-        && threat != MOVE_NONE
-        && piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
+    if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
         && pos.see_sign(m) >= 0)
         return false;
@@ -2526,19 +2348,42 @@ namespace {
   }
 
 
+  // refine_eval() returns the transposition table score if
+  // possible otherwise falls back on static position evaluation.
+
+  Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
+
+      if (!tte)
+          return defaultEval;
+
+      Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
+
+      if (   (is_lower_bound(tte->type()) && v >= defaultEval)
+          || (is_upper_bound(tte->type()) && v < defaultEval))
+          return v;
+
+      return defaultEval;
+  }
+
+
   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
 
-  void update_history(const Position& pos, Move m, Depth depth,
+  void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
                       Move movesSearched[], int moveCount) {
 
-    H.success(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
+    Move m;
+
+    H.success(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), depth);
 
     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
     {
-        assert(m != movesSearched[i]);
-        if (!pos.move_is_capture_or_promotion(movesSearched[i]))
-            H.failure(pos.piece_on(move_from(movesSearched[i])), move_to(movesSearched[i]), depth);
+        m = movesSearched[i];
+
+        assert(m != move);
+
+        if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
+            H.failure(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
     }
   }
 
@@ -2558,17 +2403,18 @@ namespace {
   }
 
 
-  // fail_high_ply_1() checks if some thread is currently resolving a fail
-  // high at ply 1 at the node below the first root node.  This information
-  // is used for time managment.
-
-  bool fail_high_ply_1() {
+  // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
+  // the static position evaluation before and after the move.
 
-    for(int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
-        if (Threads[i].failHighPly1)
-            return true;
+  void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
 
-    return false;
+    if (   m != MOVE_NULL
+        && before != VALUE_NONE
+        && after != VALUE_NONE
+        && pos.captured_piece() == NO_PIECE_TYPE
+        && !move_is_castle(m)
+        && !move_is_promotion(m))
+        H.set_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
   }
 
 
@@ -2576,6 +2422,7 @@ namespace {
   // since the beginning of the current search.
 
   int current_search_time() {
+
     return get_system_time() - SearchStartTime;
   }
 
@@ -2583,16 +2430,17 @@ namespace {
   // nps() computes the current nodes/second count.
 
   int nps() {
+
     int t = current_search_time();
-    return (t > 0)? int((nodes_searched() * 1000) / t) : 0;
+    return (t > 0 ? int((TM.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
   }
 
 
-  // poll() performs two different functions:  It polls for user input, and it
+  // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
   // search.
 
-  void poll() {
+  void poll(SearchStack ss[], int ply) {
 
     static int lastInfoTime;
     int t = current_search_time();
@@ -2602,6 +2450,7 @@ namespace {
     {
         // We are line oriented, don't read single chars
         std::string command;
+
         if (!std::getline(std::cin, command))
             command = "quit";
 
@@ -2620,6 +2469,7 @@ namespace {
         else if (command == "ponderhit")
             ponderhit();
     }
+
     // Print search information
     if (t < 1000)
         lastInfoTime = 0;
@@ -2632,31 +2482,41 @@ namespace {
     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
     {
         lastInfoTime = t;
-        lock_grab(&IOLock);
+
         if (dbg_show_mean)
             dbg_print_mean();
 
         if (dbg_show_hit_rate)
             dbg_print_hit_rate();
 
-        std::cout << "info nodes " << nodes_searched() << " nps " << nps()
-                  << " time " << t << " hashfull " << TT.full() << std::endl;
-        lock_release(&IOLock);
-        if (ShowCurrentLine)
-            Threads[0].printCurrentLine = true;
+        cout << "info nodes " << TM.nodes_searched() << " nps " << nps()
+             << " time " << t << " hashfull " << TT.full() << endl;
+
+        // We only support current line printing in single thread mode
+        if (ShowCurrentLine && TM.active_threads() == 1)
+        {
+            cout << "info currline";
+            for (int p = 0; p < ply; p++)
+                cout << " " << ss[p].currentMove;
+
+            cout << endl;
+        }
     }
+
     // Should we stop the search?
     if (PonderSearch)
         return;
 
-    bool overTime =     t > AbsoluteMaxSearchTime
-                     || (RootMoveNumber == 1 && t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime && !FailLow) //FIXME: We are not checking any problem flags, BUG?
-                     || (  !FailHigh && !FailLow && !fail_high_ply_1() && !Problem
-                         && t > 6*(MaxSearchTime + ExtraSearchTime));
+    bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
+                           && !AspirationFailLow
+                           &&  t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime;
 
-    if (   (Iteration >= 3 && (!InfiniteSearch && overTime))
+    bool noMoreTime =   t > AbsoluteMaxSearchTime
+                     || stillAtFirstMove;
+
+    if (   (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && noMoreTime)
         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
-        || (Iteration >= 3 && MaxNodes && nodes_searched() >= MaxNodes))
+        || (Iteration >= 3 && MaxNodes && TM.nodes_searched() >= MaxNodes))
         AbortSearch = true;
   }
 
@@ -2669,38 +2529,16 @@ namespace {
 
     int t = current_search_time();
     PonderSearch = false;
-    if (Iteration >= 3 &&
-       (!InfiniteSearch && (StopOnPonderhit ||
-                            t > AbsoluteMaxSearchTime ||
-                            (RootMoveNumber == 1 &&
-                             t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime && !FailLow) ||
-                            (!FailHigh && !FailLow && !fail_high_ply_1() && !Problem &&
-                             t > 6*(MaxSearchTime + ExtraSearchTime)))))
-      AbortSearch = true;
-  }
-
 
-  // print_current_line() prints the current line of search for a given
-  // thread.  Called when the UCI option UCI_ShowCurrLine is 'true'.
+    bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
+                           && !AspirationFailLow
+                           &&  t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime;
 
-  void print_current_line(SearchStack ss[], int ply, int threadID) {
-
-    assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
-    assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
+    bool noMoreTime =   t > AbsoluteMaxSearchTime
+                     || stillAtFirstMove;
 
-    if (!Threads[threadID].idle)
-    {
-        lock_grab(&IOLock);
-        std::cout << "info currline " << (threadID + 1);
-        for (int p = 0; p < ply; p++)
-            std::cout << " " << ss[p].currentMove;
-
-        std::cout << std::endl;
-        lock_release(&IOLock);
-    }
-    Threads[threadID].printCurrentLine = false;
-    if (threadID + 1 < ActiveThreads)
-        Threads[threadID + 1].printCurrentLine = true;
+    if (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && (noMoreTime || StopOnPonderhit))
+        AbortSearch = true;
   }
 
 
@@ -2717,8 +2555,8 @@ namespace {
 
 
   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
-  // while the program is pondering.  The point is to work around a wrinkle in
-  // the UCI protocol:  When pondering, the engine is not allowed to give a
+  // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
+  // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
   // after which the bestmove and pondermove will be printed (in id_loop()).
@@ -2743,252 +2581,446 @@ namespace {
   }
 
 
+  // print_pv_info() prints to standard output and eventually to log file information on
+  // the current PV line. It is called at each iteration or after a new pv is found.
+
+  void print_pv_info(const Position& pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Value value) {
+
+    cout << "info depth " << Iteration
+         << " score " << value_to_string(value)
+         << ((value >= beta) ? " lowerbound" :
+            ((value <= alpha)? " upperbound" : ""))
+         << " time "  << current_search_time()
+         << " nodes " << TM.nodes_searched()
+         << " nps "   << nps()
+         << " pv ";
+
+    for (int j = 0; ss[0].pv[j] != MOVE_NONE && j < PLY_MAX; j++)
+        cout << ss[0].pv[j] << " ";
+
+    cout << endl;
+
+    if (UseLogFile)
+    {
+        ValueType type =  (value >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER
+            : (value <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT));
+
+        LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration,
+                             TM.nodes_searched(), value, type, ss[0].pv) << endl;
+    }
+  }
+
+
+  // init_thread() is the function which is called when a new thread is
+  // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
+  // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
+  // threads and one for Windows threads.
+
+#if !defined(_MSC_VER)
+
+  void* init_thread(void *threadID) {
+
+    TM.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
+    return NULL;
+  }
+
+#else
+
+  DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
+
+    TM.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
+    return 0;
+  }
+
+#endif
+
+
+  /// The ThreadsManager class
+
+  // resetNodeCounters(), resetBetaCounters(), searched_nodes() and
+  // get_beta_counters() are getters/setters for the per thread
+  // counters used to sort the moves at root.
+
+  void ThreadsManager::resetNodeCounters() {
+
+    for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
+        threads[i].nodes = 0ULL;
+  }
+
+  void ThreadsManager::resetBetaCounters() {
+
+    for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
+        threads[i].betaCutOffs[WHITE] = threads[i].betaCutOffs[BLACK] = 0ULL;
+  }
+
+  int64_t ThreadsManager::nodes_searched() const {
+
+    int64_t result = 0ULL;
+    for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
+        result += threads[i].nodes;
+
+    return result;
+  }
+
+  void ThreadsManager::get_beta_counters(Color us, int64_t& our, int64_t& their) const {
+
+    our = their = 0UL;
+    for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
+    {
+        our += threads[i].betaCutOffs[us];
+        their += threads[i].betaCutOffs[opposite_color(us)];
+    }
+  }
+
+
   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
   // The parameter "waitSp", if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
   // object for which the current thread is the master.
 
-  void idle_loop(int threadID, SplitPoint* waitSp) {
-    assert(threadID >= 0 && threadID < THREAD_MAX);
+  void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* waitSp) {
+
+    assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
 
-    Threads[threadID].running = true;
+    while (true)
+    {
+        // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
+        // master should exit as last one.
+        if (AllThreadsShouldExit)
+        {
+            assert(!waitSp);
+            threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
+            return;
+        }
 
-    while(true) {
-      if(AllThreadsShouldExit && threadID != 0)
-        break;
+        // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
+        // instead of wasting CPU time polling for work.
+        while (AllThreadsShouldSleep || threadID >= ActiveThreads)
+        {
+            assert(!waitSp);
+            assert(threadID != 0);
+            threads[threadID].state = THREAD_SLEEPING;
 
-      // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled instead
-      // of wasting CPU time polling for work:
-      while(threadID != 0 && (Idle || threadID >= ActiveThreads)) {
 #if !defined(_MSC_VER)
-        pthread_mutex_lock(&WaitLock);
-        if(Idle || threadID >= ActiveThreads)
-          pthread_cond_wait(&WaitCond, &WaitLock);
-        pthread_mutex_unlock(&WaitLock);
+            lock_grab(&WaitLock);
+            if (AllThreadsShouldSleep || threadID >= ActiveThreads)
+                pthread_cond_wait(&WaitCond, &WaitLock);
+            lock_release(&WaitLock);
 #else
-        WaitForSingleObject(SitIdleEvent[threadID], INFINITE);
+            WaitForSingleObject(SitIdleEvent[threadID], INFINITE);
 #endif
-      }
+        }
 
-      // If this thread has been assigned work, launch a search
-      if(Threads[threadID].workIsWaiting) {
-        Threads[threadID].workIsWaiting = false;
-        if(Threads[threadID].splitPoint->pvNode)
-          sp_search_pv(Threads[threadID].splitPoint, threadID);
-        else
-          sp_search(Threads[threadID].splitPoint, threadID);
-        Threads[threadID].idle = true;
-      }
+        // If thread has just woken up, mark it as available
+        if (threads[threadID].state == THREAD_SLEEPING)
+            threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
 
-      // If this thread is the master of a split point and all threads have
-      // finished their work at this split point, return from the idle loop.
-      if(waitSp != NULL && waitSp->cpus == 0)
-        return;
-    }
+        // If this thread has been assigned work, launch a search
+        if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
+        {
+            assert(!AllThreadsShouldExit && !AllThreadsShouldSleep);
+
+            threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
+
+            if (threads[threadID].splitPoint->pvNode)
+                sp_search_pv(threads[threadID].splitPoint, threadID);
+            else
+                sp_search(threads[threadID].splitPoint, threadID);
+
+            assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
+
+            threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
+        }
+
+        // If this thread is the master of a split point and all threads have
+        // finished their work at this split point, return from the idle loop.
+        if (waitSp != NULL && waitSp->cpus == 0)
+        {
+            assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
 
-    Threads[threadID].running = false;
+            threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
+            return;
+        }
+    }
   }
 
 
-  // init_split_point_stack() is called during program initialization, and
-  // initializes all split point objects.
+  // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
+  // and initializes the split point stack and the global locks and condition
+  // objects.
 
-  void init_split_point_stack() {
-    for(int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
-      for(int j = 0; j < MaxActiveSplitPoints; j++) {
-        SplitPointStack[i][j].parent = NULL;
-        lock_init(&(SplitPointStack[i][j].lock), NULL);
-      }
+  void ThreadsManager::init_threads() {
+
+    volatile int i;
+    bool ok;
+
+#if !defined(_MSC_VER)
+    pthread_t pthread[1];
+#endif
+
+    // Initialize global locks
+    lock_init(&MPLock, NULL);
+    lock_init(&WaitLock, NULL);
+
+#if !defined(_MSC_VER)
+    pthread_cond_init(&WaitCond, NULL);
+#else
+    for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
+        SitIdleEvent[i] = CreateEvent(0, FALSE, FALSE, 0);
+#endif
+
+    // Initialize SplitPointStack locks
+    for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
+        for (int j = 0; j < ACTIVE_SPLIT_POINTS_MAX; j++)
+        {
+            SplitPointStack[i][j].parent = NULL;
+            lock_init(&(SplitPointStack[i][j].lock), NULL);
+        }
+
+    // Will be set just before program exits to properly end the threads
+    AllThreadsShouldExit = false;
+
+    // Threads will be put to sleep as soon as created
+    AllThreadsShouldSleep = true;
+
+    // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_AVAILABLE
+    ActiveThreads = 1;
+    threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
+    for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
+        threads[i].state = THREAD_AVAILABLE;
+
+    // Launch the helper threads
+    for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
+    {
+
+#if !defined(_MSC_VER)
+        ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&i)) == 0);
+#else
+        ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&i), 0, NULL) != NULL);
+#endif
+
+        if (!ok)
+        {
+            cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
+            Application::exit_with_failure();
+        }
+
+        // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
+        while (threads[i].state != THREAD_SLEEPING);
+    }
   }
 
 
-  // destroy_split_point_stack() is called when the program exits, and
-  // destroys all locks in the precomputed split point objects.
+  // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
+  // helper threads exit cleanly.
+
+  void ThreadsManager::exit_threads() {
+
+    ActiveThreads = MAX_THREADS;  // HACK
+    AllThreadsShouldSleep = true;  // HACK
+    wake_sleeping_threads();
+
+    // This makes the threads to exit idle_loop()
+    AllThreadsShouldExit = true;
+
+    // Wait for thread termination
+    for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
+        while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED);
+
+    // Now we can safely destroy the locks
+    for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
+        for (int j = 0; j < ACTIVE_SPLIT_POINTS_MAX; j++)
+            lock_destroy(&(SplitPointStack[i][j].lock));
 
-  void destroy_split_point_stack() {
-    for(int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
-      for(int j = 0; j < MaxActiveSplitPoints; j++)
-        lock_destroy(&(SplitPointStack[i][j].lock));
+    lock_destroy(&WaitLock);
+    lock_destroy(&MPLock);
   }
 
 
-  // thread_should_stop() checks whether the thread with a given threadID has
-  // been asked to stop, directly or indirectly.  This can happen if a beta
-  // cutoff has occured in thre thread's currently active split point, or in
-  // some ancestor of the current split point.
+  // thread_should_stop() checks whether the thread should stop its search.
+  // This can happen if a beta cutoff has occurred in the thread's currently
+  // active split point, or in some ancestor of the current split point.
+
+  bool ThreadsManager::thread_should_stop(int threadID) const {
 
-  bool thread_should_stop(int threadID) {
     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
 
     SplitPoint* sp;
 
-    if(Threads[threadID].stop)
-      return true;
-    if(ActiveThreads <= 2)
-      return false;
-    for(sp = Threads[threadID].splitPoint; sp != NULL; sp = sp->parent)
-      if(sp->finished) {
-        Threads[threadID].stop = true;
-        return true;
-      }
-    return false;
+    for (sp = threads[threadID].splitPoint; sp && !sp->stopRequest; sp = sp->parent);
+    return sp != NULL;
   }
 
 
   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
-  // available to help the thread with threadID "master" at a split point.  An
-  // obvious requirement is that "slave" must be idle.  With more than two
+  // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
+  // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
   // some active split point, it is only available as a slave to the other
   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
 
-  bool thread_is_available(int slave, int master) {
+  bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
+
     assert(slave >= 0 && slave < ActiveThreads);
     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
     assert(ActiveThreads > 1);
 
-    if(!Threads[slave].idle || slave == master)
-      return false;
+    if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
+        return false;
 
-    if(Threads[slave].activeSplitPoints == 0)
-      // No active split points means that the thread is available as a slave
-      // for any other thread.
-      return true;
+    // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
+    int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
 
-    if(ActiveThreads == 2)
-      return true;
+    if (localActiveSplitPoints == 0)
+        // No active split points means that the thread is available as
+        // a slave for any other thread.
+        return true;
 
-    // Apply the "helpful master" concept if possible.
-    if(SplitPointStack[slave][Threads[slave].activeSplitPoints-1].slaves[master])
-      return true;
+    if (ActiveThreads == 2)
+        return true;
+
+    // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
+    // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
+    // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
+    if (SplitPointStack[slave][localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
+        return true;
 
     return false;
   }
 
 
-  // idle_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
+  // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
   // a slave for the thread with threadID "master".
 
-  bool idle_thread_exists(int master) {
+  bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
+
     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
     assert(ActiveThreads > 1);
 
-    for(int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
-      if(thread_is_available(i, master))
-        return true;
+    for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
+        if (thread_is_available(i, master))
+            return true;
+
     return false;
   }
 
 
   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
-  // several threads at PV nodes.  If it does not succeed in splitting the
+  // several threads at PV nodes. If it does not succeed in splitting the
   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
-  // split point objects), the function immediately returns false.  If
+  // split point objects), the function immediately returns false. If
   // splitting is possible, a SplitPoint object is initialized with all the
   // data that must be copied to the helper threads (the current position and
   // search stack, alpha, beta, the search depth, etc.), and we tell our
-  // helper threads that they have been assigned work.  This will cause them
-  // to instantly leave their idle loops and call sp_search_pv().  When all
+  // helper threads that they have been assigned work. This will cause them
+  // to instantly leave their idle loops and call sp_search_pv(). When all
   // threads have returned from sp_search_pv (or, equivalently, when
   // splitPoint->cpus becomes 0), split() returns true.
 
-  bool split(const Position& p, SearchStack* sstck, int ply,
-             Value* alpha, Value* beta, Value* bestValue, const Value futilityValue,
-             const Value approximateEval, Depth depth, int* moves,
-             MovePicker* mp, int master, bool pvNode) {
+  bool ThreadsManager::split(const Position& p, SearchStack* sstck, int ply,
+             Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
+             Depth depth, bool mateThreat, int* moves, MovePicker* mp, int master, bool pvNode) {
 
     assert(p.is_ok());
     assert(sstck != NULL);
     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
-    assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE && *bestValue <= *alpha);
-    assert(!pvNode || *alpha < *beta);
-    assert(*beta <= VALUE_INFINITE);
+    assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
+    assert(   ( pvNode && *bestValue <= *alpha)
+           || (!pvNode && *bestValue <   beta ));
+    assert(!pvNode || *alpha < beta);
+    assert(beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(depth > Depth(0));
     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
     assert(ActiveThreads > 1);
 
     SplitPoint* splitPoint;
-    int i;
 
     lock_grab(&MPLock);
 
     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
     // active split points, don't split.
-    if(!idle_thread_exists(master) ||
-       Threads[master].activeSplitPoints >= MaxActiveSplitPoints) {
-      lock_release(&MPLock);
-      return false;
+    if (   !available_thread_exists(master)
+        || threads[master].activeSplitPoints >= ACTIVE_SPLIT_POINTS_MAX)
+    {
+        lock_release(&MPLock);
+        return false;
     }
 
     // Pick the next available split point object from the split point stack
-    splitPoint = SplitPointStack[master] + Threads[master].activeSplitPoints;
-    Threads[master].activeSplitPoints++;
+    splitPoint = &SplitPointStack[master][threads[master].activeSplitPoints];
 
     // Initialize the split point object
-    splitPoint->parent = Threads[master].splitPoint;
-    splitPoint->finished = false;
+    splitPoint->parent = threads[master].splitPoint;
+    splitPoint->stopRequest = false;
     splitPoint->ply = ply;
     splitPoint->depth = depth;
-    splitPoint->alpha = pvNode? *alpha : (*beta - 1);
-    splitPoint->beta = *beta;
+    splitPoint->mateThreat = mateThreat;
+    splitPoint->alpha = pvNode ? *alpha : beta - 1;
+    splitPoint->beta = beta;
     splitPoint->pvNode = pvNode;
     splitPoint->bestValue = *bestValue;
-    splitPoint->futilityValue = futilityValue;
-    splitPoint->approximateEval = approximateEval;
     splitPoint->master = master;
     splitPoint->mp = mp;
     splitPoint->moves = *moves;
     splitPoint->cpus = 1;
-    splitPoint->pos.copy(p);
+    splitPoint->pos = &p;
     splitPoint->parentSstack = sstck;
-    for(i = 0; i < ActiveThreads; i++)
-      splitPoint->slaves[i] = 0;
-
-    // Copy the current position and the search stack to the master thread
-    memcpy(splitPoint->sstack[master], sstck, (ply+1)*sizeof(SearchStack));
-    Threads[master].splitPoint = splitPoint;
-
-    // Make copies of the current position and search stack for each thread
-    for(i = 0; i < ActiveThreads && splitPoint->cpus < MaxThreadsPerSplitPoint;
-        i++)
-      if(thread_is_available(i, master)) {
-        memcpy(splitPoint->sstack[i], sstck, (ply+1)*sizeof(SearchStack));
-        Threads[i].splitPoint = splitPoint;
-        splitPoint->slaves[i] = 1;
-        splitPoint->cpus++;
-      }
+    for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
+        splitPoint->slaves[i] = 0;
 
-    // Tell the threads that they have work to do.  This will make them leave
-    // their idle loop.
-    for(i = 0; i < ActiveThreads; i++)
-      if(i == master || splitPoint->slaves[i]) {
-        Threads[i].workIsWaiting = true;
-        Threads[i].idle = false;
-        Threads[i].stop = false;
-      }
+    threads[master].splitPoint = splitPoint;
+    threads[master].activeSplitPoints++;
 
+    // If we are here it means we are not available
+    assert(threads[master].state != THREAD_AVAILABLE);
+
+    // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
+    for (int i = 0; i < ActiveThreads && splitPoint->cpus < MaxThreadsPerSplitPoint; i++)
+        if (thread_is_available(i, master))
+        {
+            threads[i].state = THREAD_BOOKED;
+            threads[i].splitPoint = splitPoint;
+            splitPoint->slaves[i] = 1;
+            splitPoint->cpus++;
+        }
+
+    assert(splitPoint->cpus > 1);
+
+    // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
     lock_release(&MPLock);
 
-    // Everything is set up.  The master thread enters the idle loop, from
-    // which it will instantly launch a search, because its workIsWaiting
-    // slot is 'true'.  We send the split point as a second parameter to the
+    // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
+    // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
+    for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
+        if (i == master || splitPoint->slaves[i])
+        {
+            memcpy(splitPoint->sstack[i] + ply - 1, sstck + ply - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
+
+            assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
+
+            threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
+        }
+
+    // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
+    // which it will instantly launch a search, because its state is
+    // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
     // loop when all threads have finished their work at this split point
-    // (i.e. when // splitPoint->cpus == 0).
+    // (i.e. when splitPoint->cpus == 0).
     idle_loop(master, splitPoint);
 
     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
-    // finished. Update alpha, beta and bestvalue, and return.
+    // finished. Update alpha, beta and bestValue, and return.
     lock_grab(&MPLock);
-    if(pvNode) *alpha = splitPoint->alpha;
-    *beta = splitPoint->beta;
+
+    if (pvNode)
+        *alpha = splitPoint->alpha;
+
     *bestValue = splitPoint->bestValue;
-    Threads[master].stop = false;
-    Threads[master].idle = false;
-    Threads[master].activeSplitPoints--;
-    Threads[master].splitPoint = splitPoint->parent;
-    lock_release(&MPLock);
+    threads[master].activeSplitPoints--;
+    threads[master].splitPoint = splitPoint->parent;
 
+    lock_release(&MPLock);
     return true;
   }
 
@@ -2996,43 +3028,129 @@ namespace {
   // wake_sleeping_threads() wakes up all sleeping threads when it is time
   // to start a new search from the root.
 
-  void wake_sleeping_threads() {
-    if(ActiveThreads > 1) {
-      for(int i = 1; i < ActiveThreads; i++) {
-        Threads[i].idle = true;
-        Threads[i].workIsWaiting = false;
-      }
+  void ThreadsManager::wake_sleeping_threads() {
+
+    assert(AllThreadsShouldSleep);
+    assert(ActiveThreads > 0);
+
+    AllThreadsShouldSleep = false;
+
+    if (ActiveThreads == 1)
+        return;
+
 #if !defined(_MSC_VER)
-      pthread_mutex_lock(&WaitLock);
-      pthread_cond_broadcast(&WaitCond);
-      pthread_mutex_unlock(&WaitLock);
+    pthread_mutex_lock(&WaitLock);
+    pthread_cond_broadcast(&WaitCond);
+    pthread_mutex_unlock(&WaitLock);
 #else
-      for(int i = 1; i < THREAD_MAX; i++)
+    for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
         SetEvent(SitIdleEvent[i]);
 #endif
+
+  }
+
+
+  // put_threads_to_sleep() makes all the threads go to sleep just before
+  // to leave think(), at the end of the search. Threads should have already
+  // finished the job and should be idle.
+
+  void ThreadsManager::put_threads_to_sleep() {
+
+    assert(!AllThreadsShouldSleep);
+
+    // This makes the threads to go to sleep
+    AllThreadsShouldSleep = true;
+  }
+
+  /// The RootMoveList class
+
+  // RootMoveList c'tor
+
+  RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) : count(0) {
+
+    SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
+    MoveStack mlist[MaxRootMoves];
+    StateInfo st;
+    bool includeAllMoves = (searchMoves[0] == MOVE_NONE);
+
+    // Generate all legal moves
+    MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
+
+    // Add each move to the moves[] array
+    for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
+    {
+        bool includeMove = includeAllMoves;
+
+        for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
+            includeMove = (searchMoves[k] == cur->move);
+
+        if (!includeMove)
+            continue;
+
+        // Find a quick score for the move
+        init_ss_array(ss);
+        pos.do_move(cur->move, st);
+        moves[count].move = cur->move;
+        moves[count].score = -qsearch(pos, ss, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, Depth(0), 1, 0);
+        moves[count].pv[0] = cur->move;
+        moves[count].pv[1] = MOVE_NONE;
+        pos.undo_move(cur->move);
+        count++;
     }
+    sort();
   }
 
 
-  // init_thread() is the function which is called when a new thread is
-  // launched.  It simply calls the idle_loop() function with the supplied
-  // threadID.  There are two versions of this function; one for POSIX threads
-  // and one for Windows threads.
+  // RootMoveList simple methods definitions
 
-#if !defined(_MSC_VER)
+  void RootMoveList::set_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes) {
 
-  void *init_thread(void *threadID) {
-    idle_loop(*(int *)threadID, NULL);
-    return NULL;
+    moves[moveNum].nodes = nodes;
+    moves[moveNum].cumulativeNodes += nodes;
   }
 
-#else
+  void RootMoveList::set_beta_counters(int moveNum, int64_t our, int64_t their) {
 
-  DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
-    idle_loop(*(int *)threadID, NULL);
-    return NULL;
+    moves[moveNum].ourBeta = our;
+    moves[moveNum].theirBeta = their;
   }
 
-#endif
+  void RootMoveList::set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]) {
 
-}
+    int j;
+
+    for (j = 0; pv[j] != MOVE_NONE; j++)
+        moves[moveNum].pv[j] = pv[j];
+
+    moves[moveNum].pv[j] = MOVE_NONE;
+  }
+
+
+  // RootMoveList::sort() sorts the root move list at the beginning of a new
+  // iteration.
+
+  void RootMoveList::sort() {
+
+    sort_multipv(count - 1); // Sort all items
+  }
+
+
+  // RootMoveList::sort_multipv() sorts the first few moves in the root move
+  // list by their scores and depths. It is used to order the different PVs
+  // correctly in MultiPV mode.
+
+  void RootMoveList::sort_multipv(int n) {
+
+    int i,j;
+
+    for (i = 1; i <= n; i++)
+    {
+        RootMove rm = moves[i];
+        for (j = i; j > 0 && moves[j - 1] < rm; j--)
+            moves[j] = moves[j - 1];
+
+        moves[j] = rm;
+    }
+  }
+
+} // namspace